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

Bài giảng Động lực học công trình: Chương 1 - GV. Trịnh Bá Thắng

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

11
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Động lực học công trình: Chương 1 - GV. Trịnh Bá Thắng" trình bày nội dung kiến thức về: Nhiệm vụ của môn học; Tải trọng động tác dụng lên công trình; Đặc điểm của bài toán động; Phân loại bài toán động; Bậc tự do của hệ đàn hồi; Các phương pháp rời rạc hóa kết cấu;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Động lực học công trình: Chương 1 - GV. Trịnh Bá Thắng

  1. lOMoARcPSD|16911414 Bài giảng ĐỘNG LỰC HỌC CÔNG TRÌNH (091092) GV: Trịnh Bá Thắng Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  2. lOMoARcPSD|16911414 GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Tên môn học : Động lực học công trình  Mã số môn học : 091092 o Số tín chỉ : 02 o Số tiết học : 30 o Ngành học : Xây dựng, Giao thông.  Môn học trƣớc: Sức bền vật liệu, Cơ học kết cấu, Đàn hồi ứng dụng, Phương pháp PTHH,…  Môn học tiếp theo: Ứng dụng tin học trong thiết kế. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 2 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  3. lOMoARcPSD|16911414 GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Tài liệu tham khảo 1. PGS.TS Phạm Đình Ba, Động lực học công trình, NXB Xây dựng, 2011. 2. PGS.TS Phạm Đình Ba, PGS. TS Nguyễn Tài Trung, Bài tập động lực học công trình, NXB Xây dựng, 2011. 3. PGS.TS. Đỗ Kiến Quốc, Động lực học kết cấu, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2010. 4. lough R. W., Penzien J., Dynamics of Structures, McGraw-Hill, 1993 (1975). 5. Chopra A. K., Dynamics of Structures, Prentice-Hall, 2001, (1995). 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 3 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  4. lOMoARcPSD|16911414 ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC  Điểm quá trình : 40% o Chuyên cần : 10% o Kiểm tra : 30% o Điểm cộng : Làm bài tập trên lớp.  Điểm kết thúc : 60% o Thi cuối kỳ : 60% 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 4 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  5. lOMoARcPSD|16911414 NỘI DUNG MÔN HỌC  Nội dung tóm tắt o Môn học Động lực học công trình nghiên cứu các phương pháp phân tích phản ứng (nội lực, ứng suất, chuyển vị,…) trong công trình khi chịu các tải trọng động.  Nội dung chi tiết o Chương 1 (03t) : Mở đầu. o Chương 2 (12t) : Dao động hệ 1 bậc tự do. o Chương 3 (12t) : Dao động hệ hữu hạn bậc tự do. o Chương 4 (03t) : Dao động hệ vô hạn bậc tự do. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 5 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  6. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU  Nội dung chƣơng 1: (03t) 1. Nhiệm vụ của môn học. 2. Tải trọng động tác dụng lên công trình. 3. Đặc điểm của bài toán động. 4. Phân loại bài toán động 5. Bậc tự do của hệ đàn hồi. 6. Các phương pháp rời rạc hóa kết cấu 7. Các phương pháp thiết lập phương trình vi phân chuyển động. 8. Câu hỏi ôn tập 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 6 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  7. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU I. NHIỆM VỤ CỦA MÔN HỌC o Động lực học công trình là một lĩnh vực của cơ học, nghiên cứu các phương pháp phân tích phản ứng (nội lực, ứng suất hoặc chuyển vị, vận tốc, gia tốc…) trong công trình khi chịu tác dụng của các nguyên nhân động. o Ở phần tĩnh học, ta nghiên cứu các phương pháp tính toán công tình chịu tác dụng của tải trọng tĩnh. Thực tế, phần lớn các công trình chịu tác dụng của tải trọng động. o Dưới tác dụng của tải trong̣̣ động, hệ dao động. Phân tích ĐLH xác định sự thay đổi của chuyển vị theo thời gian. Từ đó có thể tính toán nội lực, ứng suất, chuyển vị,..thông qua hệ số động nhân với kết quả bài toán tĩnh học. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 7 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  8. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU II. TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH. 1. Khái niệm o Tải trọng động là tải trọng thay đổi theo thời gian về trị số, phương, chiều, độ lớn, vị trí, …gây ra ứng suất, chuyển vị… cũng thay đổi theo thời gian. 2. Phân loại  Tải trọng tiền định (Deterministic Loads): là tải trọng biết trước được qui luật biến đổi theo thời gian P = P(t). o Tải trọng tiền định bao gồm tải trọng điều hòa, tải trọng có chu kỳ, không chu kỳ, tải trọng xung ( xung tam giác, xung hình thang, xung hình sin, xung chữ nhật, xung bất kỳ),… . 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 8 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  9. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU II. TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH. o Tải trọng điều hòa: Là tải trọng tác dụng có quy luật hình sin hoặc cos với chu kỳ liên tục.  Ví dụ: Tải trọng phát sinh khi động cơ mô tơ hoạt động. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 9 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  10. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU II. TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH. o Tải trọng có chu kỳ: là tải trọng lặp đi lặp lại theo thời gian qua các chu kỳ. Chu kỳ của tải trọng có thể là liên tục mà cũng có thể là gián đoạn. Tải trọng điều hòa là trường hợp đặc biệt của tải trọng có chu kỳ.  Ví dụ: áp lực thủy động học do sự quay của cánh quạt tàu thủy. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 10 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  11. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU II. TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH. o Tải trọng xung: Nguồn kích động đặc trưng của tải trọng này là các vụ nổ và va chạm. Thường gặp trong tính toán các công trình quân sự. Thời gian duy trì của tải trọng thường rất ngắn.  Ví dụ một số tải trọng xung 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 11 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  12. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU II. TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH.  Tải trọng ngẫu nhiên (Random, Stochastic Loads): là tải trọng biết trước được qui luật xác suất và các đặc trưng xác suất như giá trị trung bình, độ lệch chuẩn… o Tải trọng động đất 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 12 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  13. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU II. TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH. o Tải trọng gió bão o Ngoài ra còn nhiều loại tải trọng ngẫu nhiên phức tạp như sóng biển, sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ môi trường,...  Tải trọng trong thực tế đều mang tính chất ngẫu nhiên ở mức độ khác nhau, và được xác định bằng phương pháp thống kê toán học. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 13 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  14. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU II. TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH. 3. Lý thuyết tính toán o Bài toán ĐLH công trình chịu tải trọng ngẫu nhiên được giải quyết bằng lý thuyết dao động ngẫu nhiên (Random Vibration Theory). Các thông số cần tìm bao gồm ứng suất, chuyển vị, cũng mang tính ngẫu nhiên với các đặc trưng xác suất giá trị trung bình, độ lệch chuẩn… o Các quan điểm phân tích động lực học:  Phân tích tiền định  Phân tích ngẫu nhiên  Phân tích mờ 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 14 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  15. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU III. ĐẶC ĐIỂM CỦA BÀI TOÁN ĐỘNG. 1. Bài toán tĩnh: o Nội lực được xác định từ sự cân bằng với ngoại lực, không cần dùng đường đàn hồi nên mang tính chất đơn giản. o Ứng suất và chuyển vị không phụ thuộc thời gian. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 15 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  16. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU III. ĐẶC ĐIỂM CỦA BÀI TOÁN ĐỘNG. 2. Bài toán động: o Ngoại lực bao gồm lực quán tính phụ thuộc vào đường đàn hồi y = y(x,t). Vì vậy, dẫn tới phương trình vi phân, phức tạp về toán học, khối lượng tính lớn, phải bắt đầu từ việc xác định y(x,t) ( có thể ký hiệu v(x,t)) 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 16 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  17. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU III. ĐẶC ĐIỂM CỦA BÀI TOÁN ĐỘNG. o Dưới tác dụng của tải trọng động, ứng suất, biến dạng của hệ cũng biến đổi theo thời gian  bài toán động không có nghiệm duy nhất như bài toán tĩnh, việc tính toán động phức tạp và khó hơn so với bài toán tĩnh. o Bài toán tĩnh (bao gồm cả bài toán ổn định) là trường hợp đặc biệt của bài toán động khi lực quán tính được bỏ qua. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 17 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  18. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU IV. PHÂN LOẠI BÀI TOÁN ĐỘNG. 1. Theo số bậc tự do (BTD xem ở phần V): o Dao động của hệ một bậc tư do. o Dao động của hệ hữu hạn bậc tư do (≥2). o Dao động của hệ vô hạn bậc tự do. 2. Theo tính chất và nguyên nhân gây ra dao động o Dao động tự do  Là dao động sinh ra do chuyển vị và tốc độ ban đầu của hệ, không có tải trọng duy trì trên hệ.  Điều kiện ban đầu do tác động của các xung lực tức thời và tách hệ ra khỏi vị trí cân bằng. 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 18 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  19. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU IV. PHÂN LOẠI BÀI TOÁN ĐỘNG. o Dao động cưỡng bức:  Là dao động sinh ra do các tải trọng động và các tác dụng động bên ngoài khác.  Dao động cưỡng bức bao gồm rất nhiều loại như: Dao động của hệ chịu tải trọng có chu kỳ, hệ chịu tải trọng ngắn hạn, hệ chịu tải trọng di động, của các công trình chịu tác dụng của gió, động đất… 3. Theo sự tồn tại của lực o Dao động không tắt dần: bỏ qua ảnh hưởng của lực cản. o Dao động tắt dần: có xét tới lực cản 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 19 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
  20. lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: MỞ ĐẦU IV. PHÂN LOẠI BÀI TOÁN ĐỘNG. 4. Theo kích thƣớc và cấu tạo của hệ dao động o Dao động của hệ thanh (dầm, dàn, vòm, khung…) o Dao động của tấm o Dao động của vỏ o Dao động của các khối móng o Dao động của hệ treo o Dao động của các kết cấu công trình đặc biệt… 19-Oct-21 GV Trịnh Bá Thắng 20 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2