zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Cơ học kết cấu 1: Chương 4 - Phạm Văn Mạnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

10
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học kết cấu 1 - Chương 4 Hệ tĩnh định chịu tải di động, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: ĐAH hệ tĩnh định bằng phương pháp giải tích; ĐAH hệ tĩnh định bằng phương pháp chuyển vị ảo; cách dùng đah để xác định giá trị các đại lượng nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học kết cấu 1: Chương 4 - Phạm Văn Mạnh

23/09/21 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM KHOA XÂY DỰNG BÀI GIẢNG CƠ HỌC KẾT CẤU 1 CHƯƠNG 4 HỆ TĨNH ĐỊNH CHỊU TẢI DI ĐỘNG PHẠM VĂN MẠNH 03-2020 NỘI DUNG CHƯƠNG Vấn đề giả định khi tải trọng thay đổi vị trí điểm đặt lực lên công trình thì vấn đề đặt ra: à Vị trí đặt lực nào sẽ gây nguy hiểm cho hệ; à Ứng với vị trí nguy hiểm đó thì giá trị đại lượng cần XĐ (nội lực, phản lực, chuyển vị)? Mục đích chương: Giải quyết 2 vấn đề trên thông qua phương pháp đường ảnh hưởng (đah). 4.1- KHÁI NIỆM 4.2- ĐAH HỆ TĨNH ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH 4.3- ĐAH HỆ TĨNH ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN VỊ ẢO 4.4- CÁCH DÙNG ĐAH ĐỂ XĐ GIÁ TRỊ CÁC ĐẠI LƯỢNG NGHIÊN CỨU 1
23/09/21 4.1- KHÁI NIỆM 4.1.1 Tải trọng di động (moving loads) - Tải trọng di động: là tải trọng có vị trí thay đổi tác dụng lên công trình như tải trọng của dầm cầu trục khi đang cẩu hàng, tải trọng của đoàn xe di chuyển trên cầu,… - Khi tính hệ chịu tải trọng di động ta cần giải quyết 2 vấn đề: q XĐ vị trí bất lợi nhất của đoàn tải trọng di động gây ra giá trị lớn nhất cho đại lượng nghiên cứu S q XĐ giá trị của các đại lượng cần nghiên cứu ứng với vị trí bất lợi nhất của đoàn tải trọng di động. - Các giả thiết phải chấp nhận khi xét: q Bỏ tác dụng quán tính của tải trọng di động. q Tải trọng di động có điểm đặt thay đổi nhưng có phương, chiều và độ lớn không thay đổi. q Khoảng cách giữa các tải trọng trong đoàn tải trọng di động là không thay đổi. 4.1- KHÁI NIỆM 4.1.2 Đường ảnh hưởng - Đường ảnh hưởng của đại lượng nghiên cứu S: là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của đại lượng S tại một vị trí xác định trên hệ kết cấu theo vị trí của một lực tập trung bằng đơn vị (P = 1), có phương và chiều không đổi di động trên hệ gây ra. Đường ảnh hưởng S được viết tắt là đahS 2
23/09/21 4.1- KHÁI NIỆM 4.1.3 Quy ước khi vẽ đah q Đường chuẩn được chọn vuông góc với phương của lực di động P = 1 hoặc // với trục thanh. q Các tung độ đah được dựng vuông góc với đường chuẩn. q Các tung độ dương được dựng theo chiều lực P=1 di động trên hệ và phải ghi dấu vào đah. 4.1.4 Ý nghĩa tung độ của đah q Mỗi tung độ của đah S biểu thị giá trị của đại lượng S tại vị trí XĐ khi lực P = 1 đặt tại vị trí của tung độ đó gây ra. q Mỗi tung độ của b/đồ nội lực (M, Q, N) biểu thị giá trị của nội lực tại tiết diện tương ứng với tung độ đó do tải trọng cố định tác dụng lên hệ gây ra. 4.1- KHÁI NIỆM 4.1.5 Thứ nguyên đah Nếu lực được đo bằng kN, chiều dài được đo bằng m - Thứ nguyên của tung độ đah phản lực, lực cắt, lực dọc là kN/kN tức là hư số - Thứ nguyên của tung độ đah mômen uốn là kNm/kN = m 4.1.6 Dạng của đah - Dạng của đường ảnh hưởng có thể là đường thẳng hoặc đường cong. - Trong hệ tĩnh định, nếu đại lượng nghiêng cứu S là phản lực hoặc nội lực thì đah S bao gồm những đoạn thẳng, mỗi đoạn ứng với một phần XĐ của hệ. - Phần XĐ của hệ là phạm vi một miếng cứng nếu trên đó không chứa đại lượng S, hoặc là phần hệ giới hạn bởi mặt cắt qua tiết diện thuộc miếng cứng có chứa đại lượng S. 3
23/09/21 4.2- CÁCH VẼ ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH 4.2.1 Trình tự thực hiện P=1 Ø Giả thiết trên hệ chỉ có một tải trọng tập trung A B C D P = 1 đặt cách gốc tọa độ tự chọn một đoạn z. z Ø Thiết lập PTCB tĩnh học XĐ đại lượng nghiên L1 L L2 cứu S theo biến z. Biểu thức S(z) chính là phương trình của đah S. Ø Cho z biến thiên, tức là cho P = 1 di động trên hệ, từ biểu thức S(z) đã xác định vẽ đah S. Qui ước vẽ đường ảnh hưởng: o Đường chuẩn lấy song song với trục thanh. o Các tung độ đahS dựng vuông góc với đường chuẩn, tung độ dương lấy theo chiều của lực P=1. Dấu của các đại lượng nghiên cứu phải ký hiệu trên các đah. 4.2.2 Hệ dầm tĩnh định đơn giản a. Đường ảnh hưởng phản lực Cho lực P = 1 đơn vị hướng thẳng đứng di động từ A sang D. Yêu cầu vẽ đah phản lực tại B, C 4.2.2 Hệ dầm tĩnh định đơn giản z P=1 b. Đường ảnh hưởng nội lực Cho lực P = 1 đơn vị hướng thẳng đứng di động từ A K3 B K1 C K2 D a A àD. Y/cầu vẽ đah nội lực tại tiết diện K1, K2, K3 L1 L L2 * Xét tiết diện K1 nằm giữa 2 gối: 4
23/09/21 Nhận xét: v Đah lực cắt Qk1: ü Đường trái và đường phải song song với nhau. ü Đường ảnh hưởng Qk1 có tung độ bằng 0 ứng với vị trí các gối tựa. v Đah mô men Mk1: ü Ta thấy đường trái và đường phải giao nhau tại K’ ứng với vị trí tiết diện K1. Vì khi ứng với z = a, thì giá trị mômen tại tiết diện K1 của đường trái và đường phải đều có giá trị a(L – a)/L ü Đường kéo dài của đường phải đi qua điểm B’’ với tung độ B’B’’ = a chính là khoảng cách từ gối tựa B đến tiến diện K1 4.2.2 Hệ dầm tĩnh định đơn giản z P=1 b. Đường ảnh hưởng nội lực * Xét tiết diện K2 ở phần đầu thừa dầm: A K3 B K1 C K2 D a L1 L L2 * Xét tiết diện K3 ở phần đầu thừa dầm: 5
23/09/21 Nhận xét: v Đah lực cắt: tại tiết diện K bất kỳ thuộc phần đầu thừa của dầm có dạng hình chữ nhật trong khoảng từ tiết diện K đến mút thừa và có tung độ bằng +1 hay –1 phụ thuộc vào tiết diện K ở đầu thừa bên trái hay bên phải của dầm. v Đah mô men: tại tiết diện K bất kỳ thuộc đầu thừa có dạng hình tam giác trong khoảng từ tiết diện K đến mút thừa và có dấu âm, có tung độ lớn nhất đặt tại mút thừa có giá trị bằng khoảng cách từ tiết diện K đến mút thừa. v Từ đah của các tiết diện thuộc đầu thừa của dầm, ta suy ra các vẽ đah của nội lực trong dầm công xôn 4.2.2 Hệ dầm ghép tĩnh định P=1 *Lưu ý: A B C D E F Ø Khi lực P = 1 di động trên hệ 3a a 2a a 2a chính thì chỉ gây ra phản lực và nội lực trong hệ chính. E F Ø Khi P = 1 di động trên hệ phụ thì C D gây ra phản lực và nội lực trong cả A B hệ phụ và hệ chính. *Trình tự thực hiện: Ø Phân tích hệ để XĐ hệ chính, hệ phụ, vẽ sơ đồ tầng. Ø Đầu tiên cho P = 1 di động trên hệ có chứa đại lượng cần vẽ đah, ta vẽ đah S như trong HTĐ đơn giản. Ø Sau đó lần lượt cho P =1 di động ra các hệ lân cận với hệ có chứa đại lượng S: ü Nếu hệ lân cận là hệ chính của phần hệ vừa xét thì đah S tương ứng trùng với đường chuẩn. ü Nếu hệ lân cận là hệ phụ của phần hệ vừa xét thì đahS sẽ là đoạn thẳng nối tung độ đã biết tại vị trí khớp nối với dầm chính và tung độ bằng không ứng với gối tựa nối đất của hệ phụ (gối tựa còn lại) hoặc liên kết nối hệ phụ với một hệ chính khác. 6
23/09/21 4.2.2 Hệ dầm ghép tĩnh định P=1 A K1 B C K2 D E K3 F a 2a a a a a a a E K3 F C K2 D A K1 B 4.3- CÁCH DUNG ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐỂ XĐ GIÁ TRỊ ĐẠI LƯỢNG NGHIÊN CỨU 4.3.1 Lực tập trung P1 P2 Pi Pn Ø Giá trị đại lượng S được tính như sau: * Lưu ý: y1 Đah S y2 yi yn • Lực Pi được xem là “+” khi cùng chiều với lực P = 1. • Dấu của tung độ yi lấy theo dấu của đah. Pi • Tại vị trí có lực tập trung Pi mà đah S có bước nhảy thì: Đah S 4.3.2 Lực phân bố Ø Giá trị đại lượng S được tính như sau: q(z) Ø Nếu q = Const thì: * Lưu ý: za • q là cường độ của lực phân bố, được xem là dương khi q zb cùng chiều với lực P = 1. • Ωab là diện tích của phần ĐahS tương ứng với đoạn phân bố Wab của q. Dấu của Ωab được lấy theo dấu của đường ảnh hưởng. 7
23/09/21 4.3- CÁCH DUNG ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐỂ XĐ GIÁ TRỊ ĐẠI LƯỢNG NGHIÊN CỨU 4.3.3 Mô men tập trung Mi Ø Giá trị đại lượng S được tính như sau: Đah S ai * Lưu ý: M • Mi là giá trị của mômen tập trung thứ i, được xem là dương khi Mi quay cùng chiều kim đồng hồ. • αi là góc hợp bởi tiếp tuyến của ĐahS tại vị trí đặt mômen thứ i Đah S với đường chuẩn, tanαi được xem là dương khi ĐahS đồng biến. • Tại vị trí có mô men tập trung M mà đah S không còn liên tục thì S có 2 giá trị: 4.3.4 Ví dụ: Tính mômen và lực cắt tại các tiết diện K1, K2, K3 cho hệ kết cấu chịu lực 2q q 3qa 2qa2 A K1 B C K2 D E K3 F a 2a a a a a a a 8

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.