带阶梯接缝的互锁驼峰拱：一种无摩擦平衡立体切割

《International Journal of Solids and Structures》：Interlocking jack arches with step joints: A frictionless equilibrium stereotomy

　　

摘要

本研究考察了承受自重及上部墙体重量的阶梯接缝石砌平拱的承载能力。

以阶梯接缝石砌块为特征的石砌平拱是难以使用经典极限分析来解决的问题。本工作的挑战在于开发基于极限分析静力定理的简单方法，以捕捉此类结构在荷载增加下的失效行为。为了清晰理解阶梯接缝的作用，研究聚焦于此类结构的无摩擦平衡。石砌平拱被建模为具有阶梯接缝的相邻石砌块集合。考虑了两个具有相同内弧跨度的石砌平拱，但具有不同的台阶宽度（因此拱石数量也不同）。

分析采用两种不同的极限分析方法进行：新开发版本的稳定区方法和数学规划方法。此外，还开发了高级有限元分析来评估结果。

本文是一项初步研究，旨在理解阶梯接缝对阶梯石砌平拱失效响应的作用，基于对砌体材料的简化假设，即有限的抗压强度、零抗拉强度以及界面零摩擦，并突出可能的进一步发展方向，以纳入几何形状和更真实机械参数的影响。

Danila Aita|Valentina Beatini|Hugo Caruso|Elsa Garavaglia|Luca Sgambi