[发明专利]一种承受反对称集中载荷的圆拱形加强框参数设计方法

权利要求书

1.一种承受反对称集中载荷的圆拱形加强框参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：根据圆拱形机身加强框任意剖面剪力Q(θ)，设计加强框任意剖面腹板厚度δ：

其中，H表示加强框任意剖面对应的框高度，[τ_cr]表示加强框任意剖面对应的框腹板许用剪应力；

第二步：根据圆拱形机身加强框任意剖面弯矩M(θ)、框腹板厚度δ，设计加强框任意剖面框缘条面积A：

其中，[σ_cr]表示加强框任意剖面对应的框缘条许用应力；

步骤一、二中加强框任意剖面弯矩M(θ)、剖面剪力Q(θ)采用能量法求解；

求解方法为：

首先由静力平衡方程可求得：

依据结构力学对称性原理，在对称结构上作用反对称载荷时，结构对称截面上的对称内力为0，则A、B支座处的水平反力：

H_A＝H_B＝0，

则圆拱形机身加强框任意剖面弯矩方程表示如下：

当0≤θ≤α时，圆拱形机身加强框对应剖面处的弯矩M(θ)_T1：

当α≤θ≤π-β时，圆拱形机身加强框对应剖面处的弯矩M(θ)_T2：

则圆拱形机身加强框任意剖面剪力方程表示如下：

当0≤θα时,圆拱形机身加强框对应剖面处的剪力Q(θ)_T1：

当α≤θ≤π-β时,圆拱形机身加强框对应剖面处的剪力Q(θ)_T2：

其中，集中载荷作用点相对圆拱形机身加强框圆心夹角为α，机身大开口角度为2β，加强框处机身半径为R，θ表示加强框任意剖面的转角，T/2表示反对称集中载荷值，H_A、H_B分别表示A、B两点侧向约束反力，R_A、R_B分别表示A、B两点垂向约束反力，C为结构对称顶点。