许 能

（湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司，湖南长沙 410000）

1 概述设计折线拱结构

通常都把上部结构的承力点布置在折线拱的两个结点上，故折线拱具有如下受力特点：

（1）上部结构由一跨増为三跨，跨度相应减少为原来的1/3。由于上部结构的跨度减少，改善了受力条件，使结构简化，节省了工程造价。

（2）除自身的重量以外，折线拱仅承受结点荷载的作用[2]。如忽略结构的自重和材料弹性压缩的影响，折线拱各杆件均处于压缩状态，即使将前述因素考虑在内，引起的弯曲应力仍然较小。使设计者有条件将结构做得较为轻巧，以获得良好的技术经济指标。

综上所述，在折线拱的设计中仅考虑强度和横向稳定性而不计算纵向稳定性，会导致建筑物在竣工后因事先未评价，存在潜在的工程隐患。文章对此课题进行了探讨，采用压杆非线性大位移的理论，推导出折线拱结构纵向整体稳定分析的仿欧拉公式，并附必要的图表，供设计参考。

2 折线拱结构的临界荷载计算公式

折线拱结构由三根杆件按π形连接构成，故称为π形框架或八字撑架结构，其中两侧的斜杆常称为支腿。当支腿与基础固结时，为无铰折线拱；当支腿与基础铰接时，为双铰折线拱，均为超静定结构，工程上多采用前者。

折线拱的中段（水平杆）通常为等截面杆，支腿一般采用等截面杆。本文只考察对称等截面折线拱结构，其成果可近似用于对称变截面折线拱结构。推导公式时，忽略杆件自重的影响。……