1
Chapter 4
CÁCH XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG HỆ PHẲNG
TĨNH ĐỊNH CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG
4.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HỆ CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG
4.1.1 Khái niệm
Tải trọng di động (vị trí thay đổi) ==> Nội lực thay đổi.
Ví dụ: người, đoàn xe, đoàn tàu, .v.v.
Nhiệm
vụ cần giải quyết:
Xác định vị trí để tính (vị trí bất lợi nhất)
của tải trọng
trên công trình:
đại lượng nghiên cứu (M, N, hoặc Q) sẽ
có giá trị lớn nhất.
Xác định trị số để tính:
trị số lớn nhất (về gtrị tuyệt
đối) khi tải trọng di động.
2
4.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HỆ CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG
4.1.1 Khái niệm
Các bước tiến hành:
Giả thiết khoảng cách của các tải trọng không đổi. Vị
trí của chúng được xác định theo một tọa độ chạy z.
Thiết lập biểu thức S(z) của đại lượng nghiên cứu theo
tọa độ chạy z.
Tìm cực trị của biểu thức S(z). Giá trị lớn nhất giá trị
để tính, cò vị trí tương ứng là vị trí để tính.
Tuy nhiên thực tế ít áp dụng.
Trong tính toán, phương pháp thường dùng:
đường ảnh hưởng (đ.a.h.) (cho hệ phẳng).
mặt ảnh hưởng (cho hệ không gian).
Trong chương trình, ta nghiên cứu pp đường ảnh hưởng.
4.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HỆ CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG
4.1.2 Định nghĩa
Đ
.a.h S là đồ thị biểu diễn sự
biến thiên của đại lượng S tại một
vị trí của công trình theo vị trí của lực P=1
di động trên công
trình.
S: M, N, Q, phản lực, chuyển vị, …
đơn vị (không thứ nguyên), có phương và chiều không đổi.
3
4.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HỆ CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG
4.1.3 Nguyên tắc vẽ đ.a.h
Trình tự:
Giả thiết trên công trình chỉ một lực tập trung P=1 tại
vị trí z.
Xác định đại lượng nghiên cứu S tương ứng với vị trí của
lực P=1 tại vị trí z như đã biết trong phần tải trọng tĩnh
thiết lập được biểu thức S(z) của đại lượng cần
nghiên cứu. Đâ
y chính là phương trình của đường ảnh
hưởng.
Cho z thay đổi, ta vẽ được đồ thị S(z). Đây chính
đường ảnh hưởng S.
4.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HỆ CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG
4.1.3 Nguyên tắc vẽ đ.a.h
Quy ước:
Chọn đường chuẩn vuông góc với phương của lực di
động (song song với trục thanh)
Các tung độ dựng vuông góc với đường chuẩn.
Các tung độ dương dựng theo chiều của lực di động.
4
4.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HỆ CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG
4.1.4 Ý nghĩa thứ nguyên của tung độ đường ảnh hưởng
Tung độ của đ.a.h. S tại một tiết điện nào đó biểu
thị đại lượng S
do lực tập trung bằng 1 đơn vị đặt ngay tiết diện đó gây ra.
Thứ nguyên của đ.a.h. S
Thứ nguyên của đ.a.h. S = ---------------------------------------------
Thứ nguyên của lực P
Tính chất: khi chịu tải trọng thẳng đứng, thành phần phản lực
ngang sẽ bằng không.
Ví dụ:
Của đ.a.h. lực cắt: kN/kN
Của đ.a.h. mômen: kNm/kN=1/m
BÀI TẬP 1
Vẽ đường ảnh hưởng phản lực A”, B”, mômen uốn M
k
lực cắt “Q
k
” tại K.
P=1
L
A B
a
z
K
RARB
d.a.h R
z
5
BÀI TẬP 1
Vẽ đường ảnh hưởng phản lực A”, B”, mômen uốn M
k
lực cắt “Q
k
” tại K.
P=1
L
A B
a
z
K
RARB
z
BÀI TẬP 1
Vẽ đường ảnh hưởng phản lực A”, B”, mômen uốn M
k
lực cắt “Q
k
” tại K.
P=1
L
A B
a
z
K
RARB
d.a.h R
z