Bài giảng Cơ kết cấu trong kỹ thuật cơ khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Khoa Cơng trình - Bộ mơn SBKC CƠ KẾT CẤU TRONG KỸ THUẬT CƠ KHÍ Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí NỘI DUNG  Chương 1: Mở đầu cấu tạo hình học hệ  Chương 2: Thanh chịu lực phức tạp  Chương 3: Ổn định chịu kéo nén tâm  Chương 4: Tải trọng động  Chương 5: Tính hệ phẳng tĩnh định chịu tải trọng bất động  Chương 6: Tính hệ khơng gian tĩnh định chịu tải trọng bất động  Chương 7: Chuyển vị hệ  Chương 8: Tính hệ siêu tĩnh Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí NỘI DUNG Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí Cầu Brooklyn – Seven Wonders of the Industrial World • Cầu treo Brooklyn hồn thành vào năm 1883; • Nhịp dài 486 mét (cầu treo dài giới năm 1903) cầu treo làm thép; • Được thiết kế phần phán đoán kỹ thuật phần tính tốn, cầu chịu ba lần tải trọng thiết kế ban đầu Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí Tại cần nghiên cứu SBVL CHKC Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí Tại cần nghiên cứu SBVL CHKC Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí Tại cần nghiên cứu SBVL CHKC Tacoma Narrows Bridge twisted back and forth in strong winds before collapsing in 1940 One of the biggest structural failures in history Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí Tại cần nghiên cứu SBVL CHKC Collapse of Morandi Bridge (Genoa – Italy) Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí Tại cần nghiên cứu SBVL CHKC A walkway at the Hyatt Regency in Kansas City collapsed in 1981, killing 114 people Leaning Tower of Pisa Cơ Kết cấu Kỹ thuật Cơ khí Tại cần nghiên cứu SBVL CHKC Sluice gate collapse due to excessive vibration: (a) Wachi Dam on the Yura River in Japan, July 1967; (b) Folsom Dam, California, USA, July 1995 Cơ học Kết cấu 8.5 CÁCH KIỂM TRA TÍNH TỐN TRONG PHƯƠNG PHÁP LỰC 8.5.1 Kiểm tra q trình tính toán Kiểm tra biểu đồ đơn vị biểu đồ Kiểm tra hệ số km số hạng tự - biểu đồ mô men đơn vị tổng cộng Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 35 Cơ học Kết cấu Kiểm tra kết giải hệ phương trình tắc Thay lực Xk tìm vào hệ phương trình tắc ban đầu 5.5.2 Kiểm tra biểu đồ nội lực cuối Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 36 Cơ học Kết cấu • Ví dụ Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 37 Cơ học Kết cấu Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 38 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng 8.6.1 Chọn sơ đồ hệ đối xứng • Loại bỏ liên kết vị trí nằm trục đối xứng hệ Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 39 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng 8.6.2 Sử dụng cặp ẩn số đối xứng phản đối xứng • Ẩn số có tính chất đối xứng hay phản xứng: X2, X3 • Ẩn số có vị trí đối xứng, khác trị số: X1, X4 Y1 + Y4 = X1 Y1 - Y4 = X4 Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 40 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng • Hệ phương trình tắc có dạng: , - đối xứng , - phản đối xứng Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 41 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng • Hệ phương trình tắc: • Nếu hệ đx chịu (P, t, ) đx: cặp ẩn số px khơng • Nếu hệ đx chịu (P, t, ) px: cặp ẩn số đx không Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 42 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng Chú ý: • Nếu hệ đx chịu nguyên nhân tác dụng đx (px) cần tìm cặp ẩn đx (px) • Nếu hệ có hai trục đx: hệ pt tắc chia thành hệ độc lập Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 43 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng 8.6.3 Phân tích nguyên nhân tác dụng thành đối xứng phản đối xứng Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 44 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng 8.6.4 Biện pháp biến đổi sơ đồ tính • Thay việc tính hệ đx việc tính nửa hệ với SĐ tính tương đương • Trong hệ đối xứng chịu nguyên nhân đx: đường biến dạng, M, N có tính chất đx, cịn lực cắt có tính chất px • Trong hệ đx chịu nguyên nhân px: đường biến dạng, M, N có tính chất px, cịn lực cắt có tính chất đx Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 45 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng Hệ đối xứng chịu nguyên nhân tác dụng đối xứng Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 46 Cơ học Kết cấu 8.6 Các biện pháp đơn giản hóa tính hệ siêu tĩnh có sơ đồ đối xứng Hệ đối xứng chịu nguyên nhân tác dụng phản đối xứng Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 47 Cơ học Kết cấu Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 5/20/2020 48 Cơ học Kết cấu Cơ học kết cấu – Lý Trường Thành nnk – NXB Xây dựng - 2007 5/20/2020 49