Bài giảng Phương pháp phần tử hữu hạn: Chương 4 - PGS. TS. Lương Văn Hải

Chương này giới thiệu về phương pháp tính toán dầm và khung phẳng, tập trung vào việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) để phân tích kết cấu.

Sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng, kỹ thuật công trình, hoặc các ngành liên quan đang theo học các môn học về cơ học kết cấu, phân tích kết cấu, hoặc phương pháp phần tử hữu hạn tại bậc đại học và sau đại học.

Tài liệu này là Chương 4 về tính toán dầm và khung phẳng, trình bày chi tiết các nguyên lý cơ bản và ứng dụng của phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) trong phân tích kết cấu. Chương bắt đầu với phần 4.1, đi sâu vào khái niệm ma trận cứng của phần tử dầm chịu uốn, phân biệt rõ ràng giữa hệ tọa độ địa phương và hệ tọa độ tổng thể, và giới thiệu các hàm dạng (đa thức Hermit bậc 3). Phần 4.2 tập trung vào việc xác định vector tải phần tử, bao gồm cả tải trọng phân bố và tải trọng tập trung, và cách chuyển đổi chúng sang vector tải nút. Phần 4.3 thảo luận về phương pháp xác định moment uốn, đặc biệt là việc sử dụng nguyên lý chồng chất và ma trận độ cứng mô men. Các phần tiếp theo, 4.4 và 4.5, cung cấp các ví dụ minh họa chi tiết từng bước tính toán cho cả dầm và khung phẳng, từ việc rời rạc hóa kết cấu, thiết lập ma trận cứng, vector tải, giải hệ phương trình, đến xác định nội lực và vẽ biểu đồ. Phần 4.5 còn bao gồm nhiều bài tập thực hành và đề thi tham khảo, giúp người học củng cố kiến thức và kỹ năng áp dụng PTHH trong các bài toán thực tế. Tài liệu hướng dẫn sinh viên áp dụng hiệu quả phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích ứng xử của dầm và khung phẳng dưới tác dụng của tải trọng.