intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Cơ học kết cấu: Chương 5 - PGS. TS. Lương Văn Hải

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

Thêm vào BST
Báo xấu
1
lượt xem 0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 5 giới thiệu Phương pháp lực – một trong những phương pháp phân tích kết cấu quan trọng trong Cơ học kết cấu. Nội dung tập trung vào nguyên lý và các bước áp dụng phương pháp lực để xác định nội lực trong hệ siêu tĩnh. Bài giảng trình bày cách lựa chọn ẩn, thiết lập phương trình tương thích biến dạng, và giải hệ phương trình để xác định phản lực dư;...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: Chương 5 - PGS. TS. Lương Văn Hải

  1. BÀI GIẢNG CƠ HỌC KẾT CẤU CHƯƠNG 5 PGS. TS. Lương Văn Hải Phó Trưởng Khoa Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Đại học Bách khoa Tp.HCM Email: lvhai@hcmut.edu.vn ĐT: 0944 282 090
  2. 5.1 CÁC KHÁI NIỆM 1. Hệ siêu tĩnh (Statically Indeterminate Structures)  Định nghĩa: Hệ siêu tĩnh là hệ không thể xác định được toàn bộ phản lực và nội lực nếu chỉ dùng các phương trình bằng tĩnh học  Cấu tạo hình học: là hệ BBH thừa liên kết. Chương 5: Phương pháp lực 2
  3. 5.1 CÁC KHÁI NIỆM 2. Tính chất - Nội lực và biến dạng nhỏ hơn hệ tĩnh định tương ứng. - Có nội lực do to, , chế tạo không chính xác. ql 4 384 EI - Có nội lực phụ thuộc độ cứng EJ, EF của thanh. - Có độ dai (Ductility) cao do thừa liên 5ql 4 kết nên an toàn nhân mạng cao hơn 384 EI trong các tình huống thảm hoạ như động đất, bão, khủng bố (11/9 ở Mỹ)… Chương 5: Phương pháp lực 3
  4. 5.1 CÁC KHÁI NIỆM 3. Bậc siêu tĩnh  Định nghĩa: BST là số liên kết thừa của hệ tương đương liên kết thanh.  Ý nghĩa: BST = số ẩn theo PP Lực, thể hiện độ phức tạp của hệ. Chương 5: Phương pháp lực 4
  5. 5.1 CÁC KHÁI NIỆM 4. Hệ cơ bản  Định nghĩa: HCB là hệ được suy ra từ hệ siêu tĩnh, bằng cách loại bỏ các liên kết thừa. HCB = HST – liên kết thừa.  Yêu cầu: HCB phải BBH để dùng được nguyên lí cộng tác dụng. HCB thường là tĩnh định.  Chú ý: có nhiều phương án loại bỏ liên kết thừa  có nhiều hệ cơ bản khác nhau. Chương 5: Phương pháp lực 5
  6. 5.1 CÁC KHÁI NIỆM 4. Hệ cơ bản (tt)  Thí dụ: Hệ siêu tĩnh: Hệ cơ bản: P P P P P Chương 5: Phương pháp lực 6
  7. 5.1 CÁC KHÁI NIỆM 5. Nội dung phương pháp lực  Ý tưởng: HST = HCB + Điều kiện tương đương  Sự khác nhau giữa HST & HCB: Xét ở liên kết sẽ loại bỏ. - Về lực: HST có lực Xk, HCB không có lực. - Về chuyển vị: chuyển vị theo phương Xk trên HST bằng 0, trên HCB ≠ 0. P P X1 X1 X3 X3 X5 X5 X2 X2 Hệ siêu tĩnh: X4 Hệ cơ bản: X4 Chương 5: Phương pháp lực 7
  8. 5.1 CÁC KHÁI NIỆM 5. Nội dung phương pháp lực (tt)  Bổ sung điều tương đương cho HCB: - Về lực: Bổ sung các lực Xk tại liên kết loại bỏ. - Về chuyển vị: áp đặt điều kiện x= 0 ( k=1,n).  X (X1 ,X 2 ,...,X n ,P)  0 1 n điều kiện, n ẩn lực  tìm  X (X1 ,X 2 ,...,X n ,P)  0 2 được nghiệm duy nhất hệ ẩn ...................................... lực X1, X2, …, Xn.  X (X1 ,X 2 ,...,X n ,P)  0 n Chương 5: Phương pháp lực 8
  9. 5.2 PHƯƠNG TRÌNH CHÍNH TẮC KHI TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG 1. Thiết lập phương trình chính tắc Điều kiện  X K ( X 1 , X 2 ,..., X n , P )  0 có thể triển khai theo nguyên lí cộng tác dụng:  X (X1 ,X2 ,...,Xn ,P)   k 1   k 2  ...   kn   kP  0 K hay  k 1 X 1   k 2 X 2  ...   kn X n   kP  0 Cho k= 1,2, …, n: Hệ số chính Hệ số phụ  11 X 1   12 X 2  ...   1n X n   1 P  0  11  12 ...  1 n   X 1    1 P   0     21 X 1   22 X 2  ...   2 n X n   2 P  0  21  22 ...  2 n   X 1    2 P   0        hay    .........................................................  .........................   ...   ...   ...         n1 X 1   n 2 X 2  ...   nn X n   nP  0  n1  n 2 ...  nn   X n    nP   0         Hệ số mềm Số hạng tự do Chương 5: Phương pháp lực 9
  10. 5.2 PHƯƠNG TRÌNH CHÍNH TẮC KHI TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG 2. Xác định các hệ số mềm km  Ý nghĩa: km- chuyển vị theo phương Xk, do Xm= 1 (trên HCB)  M m , N m , Qm Theo công thức Mohr: MkMm N N QQ  km    ds    k m ds     k m ds EJ EF GF Dạng nhân biểu đồ: khung, dầm dàn bỏ qua  km  M k M m  N k N m  Qk Qm   mk (Maxwell)  kk  M k M k  N k N k  Qk Qk > 0 Vì km = mk nên chỉ cần tính 1/2 các hệ số phụ. Chương 5: Phương pháp lực 10
  11. 5.2 PHƯƠNG TRÌNH CHÍNH TẮC KHI TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG 3. Xác định các số hạng tự do kP kP - chuyển vị theo phương Xk do tải trọng P gây ra o trên HCB ( M P ,...) o o o MP NP QP  kP    M k ds    N k ds    Qk ds EJ EF GF o o o hay  kP  M k M P  N k N P  Qk QP khung, dầm dàn Chương 5: Phương pháp lực 11
  12. 5.3 XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRONG HỆ SIÊU TĨNH 1. Biểu đồ momen Mp Áp dụng nguyên lí cộng tác dụng: o M P  M ( X 1 ,..., X n , P)  M 1  ....  M n  M P o M P  M 1 X 1  ....  M n X n  M P M k - biểu đồ do Xk = 1 trên HCB o đã có sẵn M P - biểu đồ do P trên HCB Chương 5: Phương pháp lực 12
  13. 5.3 XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRONG HỆ SIÊU TĨNH 2. Biểu đồ QP & NP theo MP  QP : suy ra từ MP - Biểu đồ MP thẳng: xác định theo qui tắc bút chì. - Biểu đồ MP cong:  M B  0  QA  Y  0  Q B q MA MB NA NB QA QB  NP : suy ra từ QP. Cân bằng nút  NP . Chương 5: Phương pháp lực 13
  14. 5.3 XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRONG HỆ SIÊU TĨNH 3. Thí dụ: Vẽ MP, QP, NP. q a EJ = const a Chương 5: Phương pháp lực 14
  15. 5.3 XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRONG HỆ SIÊU TĨNH 3. Thí dụ (tt): - Bậc siêu tĩnh: 2 - Chọn HCB: Hệ cơ bản q a EJ = const X1 X2 a Chương 5: Phương pháp lực 15
  16. 5.3 XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRONG HỆ SIÊU TĨNH 3. Thí dụ (tt): - Phương trình chính tắc: qa 2 a 2 a o M1 M2 MP X1 =1 X2 = 1 11 X 1  12 X 2  1P  0  21 X 1   22 X 2   2 P  0 4 a3 a3 a3 11  M 12  ,  22  M 22  , 12   21  M 1 M 2   3 EJ 3EJ 2 EJ 5qa 4 o o qa 4 1P  M 1M  P , 2P  M 2M   P 8EJ 4 EJ Chương 5: Phương pháp lực 16
  17. 5.3 XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRONG HỆ SIÊU TĨNH 3. Thí dụ (tt): Rút gọn: 4 1 5 X 1  X 2  qa  0 3 2 8 1 1 1  X 1  X 2  qa  0 2 3 4 - Giải phương trình: 3 3 X 1   qa, X 2  qa 7 28 Chương 5: Phương pháp lực 17
  18. 5.3 XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRONG HỆ SIÊU TĨNH 3. Thí dụ (tt): o - Vẽ M P  M 1 X 1  M 2 X 2  M P - Vẽ QP : suy ra từ MP - Vẽ NP : suy ra từ QP (tách nút) 4qa 3qa 7 2 qa 28 14 qa 2 4qa qa 2 28 7 8 MP QP NP 3qa 3qa 7 28 Chương 5: Phương pháp lực 18
  19. 5.4. TÍNH HỆ SIÊU TĨNH CHỊU THAY ĐỔI NHIỆT ĐỘ 1. Phương trình chính tắc Phương trình thứ k:  k 1 X 1  ...   kn X n   kt  0   kt    tc  N   t  M (nếu t, h … = const) k h k 2. Biểu đồ nội lực Vì M to = 0 trong HCB tĩnh định, nên M t  M 1 X 1  ....  M n X n Vẽ Qt : suy ra từ Mt Vẽ Nt : suy ra từ Qt (tách nút) Chương 5: Phương pháp lực 19
  20. 5.4. TÍNH HỆ SIÊU TĨNH CHỊU THAY ĐỔI NHIỆT ĐỘ 3. Thí dụ: Vẽ biểu đồ momen M. +t +t +2t +t a a Chương 5: Phương pháp lực 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2437 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 ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
14=>2