Bài giảng ổn định công trình chương 1 phần mở đầu

Chương Phần mở đầu 1.1 Khái niệm ổn định ổn định công trình Tải trọng tác dụng Công trình công trình bị lệch nhỏ khỏi vị trí ban đầu hay dạng biến dạng cân ban đầu Công trình quay trở trạng thái ban đầu Dỡ tải Công trình không quay trở trạng thái ban đầu Giới hạn đầu bước độ công trình từ trạng thái ổn định sang trạng thái không ổn định Ổn định Không ổn định Mất ổn định 1.1 Khái niệm ổn định ổn định công trình Mất ổn định vị trí a) Cân ổn định b) Cân không ổn định c) Cân phiếm định Mất ổn định dạng cân trạng thái biến dạng P d) cân ổn định trạng thái biến dạng Pth e) cân phiếm định P > Pth f) Cân không ổn định 1.2 Ý nghĩa sơ lược trình phát triển lý thuyết ổn định công trình Ý nghĩa: công trình thỏa điều kiện bền điều kiện cứng, ổn định  biến dạng  gây hệ ứng suất phụ  công trình bị phá hoại  lý thuyết toán ổn định Sơ lược trình phát triển: Thế kỷ XVIII: kết qủa nghiên cứu lý thuyết toán ổn định L Euler Thế kỷ XX: toán ổn định vỏ tính theo lý thuyết phi tuyến , toán ổn định giới hạn đàn hồi, toán ổn định hệ chịu lực không bảo toàn  lý thuyết Euler không Trong lĩnh vực kết cấu công trình, phần lớn toán ổn định tính toán theo quan điểm Euler 1.2 Ý nghĩa sơ lược trình phát triển lý thuyết ổn định công trình Mục đích môn học: Nghiên cứu phương pháp xác định tải trọng tới hạn gây tượng ổn định công trình Trong giáo trình ổn định nghiên cứu toán ổn định hệ chịu tác dụng tải trọng tĩnh 1.3 Phân loại tượng ổn định công trình trạng thái biến dạng 1.3.1 Mất ổn định loại một: Các đặc trưng cuả ổn định loại sau: • Dạng cân có khả phân nhánh • Phát sinh dạng cân khác dạng ban đầu tính chất • Trước trạng thái tới hạn, dạng cân ban đầu ổn định Sau trạng thái tới hạn, dạng cân ban đầu không ổn định P Pth ∆ P > Pth D P ∆ B A O O C Pth ∆ 1.3 Phân loại tượng ổn định công trình trạng thái biến dạng Các dạng ổn định loại một: Pth P P Pth Pth llll L/2 Mất ổn định dạng chịu nén tâm L/2 Mất ổn định dạng biến dạng đối xứng Mất ổn định dạng uốn phẳng 1.3 Phân loại tượng ổn định công trình trạng thái biến dạng 1.3.2 Mất ổn định loại hai Đặc trưng: • Dạng cân không phân nhánh • Biến dạng dạng cân hệ không thay đổi tính chất • Ví dụ: P B a) H b) D Pth f G h A N P N C O f fth h F 1.4 Khái niệm bậc tự Định nghĩa: Bậc tự hệ số thông số toạ độ hay chuyển vị độc lập cần thiết dùng để xác định cách hoàn toàn trạng thái biến dạng hệ kết cấu thời điểm Nếu hệ có n số bậc tự  có n dạng cân không ổn định y1 l Pth1 Pth2 y2 y1 h θ B A Hệ bậc tự Hệ hai bậc tự Hệ vô hạn bậc tự 1.5 Các phương pháp nghiên cứu Các phương pháp tĩnh học Nội dung phương pháp: • Tạo cho hệ nghiên cứu dạng cân lệch khỏi dạng cân ban đầu • Xác định giá trị lực có khả giữ hệ vị trí cân • Lực tới hạn xác định từ phương trình ổn định biểu thị điều kiện tồn dạng cân Các phương pháp: • Phương pháp trực tiếp thiết lập giải phương trình vi phân • Phương pháp trực tiếp thiết lập giải phương trình đại số • Phương pháp lực • Phương pháp chuyển vị • Phương pháp sai phân 1.5 Các phương pháp nghiên cứu Các phương pháp lượng Nội dung phương pháp: • Cho trước dạng biến dạng hệ trạng thái lệch • Lập biểu thức biến dạng công ngọai lực • Viết điều kiện tới hạn hệ theo biểu dạng lượng • Từ điều kiện tới hạn  xác định tải trọng tới hạn • Nếu dạng biến dạng cho kết xác  kết tìm thường gần có giá trị lớn giá trị xác Các phương pháp: • Phương pháp áp dụng nguyên lý Dirichler • Phương pháp Ritz 1.5 Các phương pháp nghiên cứu Các phương pháp động lực học: Nội dung phương pháp • Thiết lập phương trình dao động riêng chịu nén • Xác định tải trọng tới hạn cách biện luận tính chất chuyển động Ba phương pháp có dẫn đến kết qủa hay không? Với hệ bảo tòan ba phương pháp cho kết qủa Nếu xác định sơ giá trị tới hạn hệ bảo tòan nên dùng phương pháp lượng Đối với hệ không bảo tòan nên dùng phương pháp động học [...].. .1. 5 Các phương pháp nghiên cứu Các phương pháp động lực học: Nội dung của phương pháp • Thiết lập phương trình dao động riêng của thanh chịu nén • Xác định tải trọng tới hạn bằng cách biện luận tính chất của chuyển động Ba phương pháp trên có dẫn đến cùng một kết qủa hay không? Với những hệ bảo tòan thì ba phương pháp trên cho kết qủa như nhau Nếu xác định sơ bộ giá trị tới hạn .. .1. 1 Khái niệm ổn định ổn định công trình Mất ổn định vị trí a) Cân ổn định b) Cân không ổn định c) Cân phiếm định Mất ổn định dạng cân trạng thái biến dạng P d) cân ổn định trạng thái... lược trình phát triển lý thuyết ổn định công trình Mục đích môn học: Nghiên cứu phương pháp xác định tải trọng tới hạn gây tượng ổn định công trình Trong giáo trình ổn định nghiên cứu toán ổn định. .. llll L/2 Mất ổn định dạng chịu nén tâm L/2 Mất ổn định dạng biến dạng đối xứng Mất ổn định dạng uốn phẳng 1. 3 Phân loại tượng ổn định công trình trạng thái biến dạng 1. 3.2 Mất ổn định loại hai