20180428 bai tap mon hoc ket cau tam vo

 Tìm độ võng và nội lực trong tấm, khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ võng và nội lực.. C  Tìm độ võng và nội lực trong tấm, khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ võng và nội lực... Tìm độ võng

Trang 1

BÀI TẬP CAO HỌC KẾT CẤU TẤM & VỎ

Các lưu ý

a Mỗi học viên nộp 1 quyển chung cho 2 bài tập + 1 CD (hay USB)

b Học viên dịch sang tiếng Việt (nếu đề bài tiếng Anh) và trình bày lại đề bài trước khi

giải

c Đối với đề bài phần kết cấu vỏ thì qui đổi các ký hiệu từ sách Ugural sang ký hiệu

trong bài giảng

d Sử dụng font Unicode chữ Time New Roman, size 13

e Sử dụng Mathtype để trình bày các công thức và dùng chức năng đánh số thứ tự công

thức và reference tự động trong Mathtype

f Khuyến khích sử dụng Matlab/Maple lập trình cho các bài toán

g Học viên nộp file WORD thuyết minh + bản in của bài tập + file SAP2000 (hay Etabs,

ANSYS) + Matlab (hay Mapple), nộp file CAD nếu có các hình vẽ trình bày trong CAD

Tất cả các file đặt tên theo format: Nguyen Van A – MSHV.doc hoặc Nguyen Van A –

MSHV.m hoặc Nguyen Van A – MSHV.dwg

h Mỗi học viên tạo 1 thư mục tên là Nguyen Van A

i Học viên trình bày đẹp sẽ được xét cộng điểm

Trang 2

Phần 1 Kết cấu Tấm

Bài số 1

Tấm chữ nhật, biên tựa chịu áp lực thủy tĩnh với   6 0

p x y

a



 Tìm độ võng và nội lực trong tấm, khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ võng và nội lực

 Cho: a8m, b10m, E 2.5105Kg/cm2,  0.2, h15cm, p0 0.5 /T m2, tính độ

võng và nội lực trong tấm Kiểm tra lời giải với phương pháp PTHH sử dụng các phần mềm

Bài số 2

Thay đổi Bài số 1 với cạnh y = b/2 là ngàm, các dữ liệu và câu hỏi không đổi

Bài số 3

Thay đổi Bài số 1 với cạnh y = b/2 và y = -b/2 là ngàm, các dữ liệu và câu hỏi không đổi

Bài số 4

Thay đổi Bài số 1 với cạnh y = b/2, y = -b/2, x=0 là ngàm, các dữ liệu và câu hỏi không đổi

Bài số 5

Thay đổi Bài số 1 với tất cả các cạnh là ngàm, các dữ liệu và câu hỏi không đổi

Bài số 6

Tấm chữ nhật, biên tựa, có kích thước a x b, chịu lực tập trung P đặt tại C có tọa độ x , C y C

 Tìm độ võng và nội lực trong tấm, khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ võng và nội lực

 Cho: P50T, a8m, b10m, x C 5m, y C7m, E 2.5105Kg/cm2,  0.2,

15

h cm, tính độ võng và nội lực trong tấm Kiểm tra lời giải với phương pháp PTHH sử

a

y

0

6 p x

a

Trang 3

Bài số 7

Thay đổi Bài số 6 với cạnh y = b là ngàm, các dữ liệu và câu hỏi không đổi

Bài số 8

Thay đổi Bài số 6 với cạnh y = b và y = 0 là ngàm, các dữ liệu và câu hỏi không đổi

Bài số 9

Thay đổi Bài số 6 với cạnh y = b, y = 0, x=0 là ngàm, các dữ liệu và câu hỏi không đổi

Bài số 10

Thay đổi Bài số 6 với tất cả các cạnh là ngàm, các dữ liệu và câu hỏi không đổi

Bài số 11

Tấm chữ nhật, ba cạnh tựa một cạnh ngàm, chịu áp lực thay đổi với  

2 0

3

p x y

a

 Tìm độ võng

và nội lực trong tấm Áp dụng với tấm a5m, b10m, 5 2

/ 10 5

15

h cm, p01.5 /T m2 Khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ võng và nội lực Kiểm tra lời giải với

phương pháp PTHH sử dụng các phần mềm

a

b

x

C

x c

y c

a

b/2

x

y

2 0

3p x

a b/2

Trang 4

Bài số 12

Tấm chữ nhật, hai cạnh tựa hai cạnh ngàm, chịu tải trọng phân bố đều Tìm độ võng và nội lực

trong tấm Áp dụng với tấm vuông ab8m, E 2.5105Kg/cm2,  0.2, h15cm,

2

1.5 /

q T m Khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ võng và nội lực Kiểm tra lời giải với phương pháp

PTHH sử dụng các phần mềm

Bài số 13

Tấm chữ nhật, biên ngàm chịu tải trọng phân bố đều Tìm độ võng và nội lực trong tấm bằng

phương pháp Rayleigh-Ritz Áp dụng với tấm vuông ab8m, E 2.5105Kg/cm2,  0.2,

15

h cm, q0.8 /T m2 Khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ võng và nội lực Kiểm tra lời giải với

phương pháp PTHH sử dụng các phần mềm

Bài số 14

Tấm chữ nhật, biên ngàm chịu tải trọng tập trung ở giữa tấm Tìm

độ võng và nội lực trong tấm bằng phương pháp Rayleigh-Ritz

Áp dụng với tấm vuông ab8m, E 2.5105Kg/cm2,

2

0



 , h15cm, P20T Khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ

võng và nội lực Kiểm tra lời giải với phương pháp PTHH sử dụng

các phần mềm

a

b/2

x

y b/2

a

b

x

y

a

b

x

y

Trang 5

Tấm chữ nhật, hai cạnh ngàm, hai cạnh tựa, chịu tải trọng phân bố

đều Tìm độ võng và nội lực trong tấm bằng phương pháp

Rayleigh-Ritz Áp dụng với tấm vuông a b8m, E2.5105Kg/cm2,

2

0



 , h15cm, q2 /T m2 Khảo sát sự hội tụ của chuỗi độ

võng và nội lực Kiểm tra lời giải với phương pháp PTHH sử dụng

các phần mềm

Bài số 16

Bài số 17

a

b

x

Trang 6

Bài số 18

Trang 7

Cho tấm sàn hình vuông kích thước a x a có 2 cạnh

ngàm, 1 cạnh tựa đơn và 1 cạnh tự do như hình vẽ

Giả sử phương trình độ võng của tấm có dạng

 , ,    cos2 x 1 y

w x y t A t



  Cho biết khối lượng riêng của sàn là  , độ cứng trụ D Sử dụng

phương trình Lagrangian, xác định tần số dao động

tự nhiên của tấm

Bài số 20

C

a

x

y

O

Trang 8

Bài số 21

Trang 10

Bài số 23

Bài 3.8 trang 101 – Sách Ugural

Bài số 24

Bài số 25

Bài số 26

Bài số 27

Bài số 28

Chứng minh kết quả Case 1 (Table 4.2) trang 120 – Sách Ugural

Bài số 29

Bài số 30

Bài số 31

Bài số 32

Bài số 33

Bài số 34

Bài số 35

Bài số 36

Bài số 37

Bài số 38

Bài số 39

Bài số 40

Trang 11

Bài số 42

Bài số 43

Bài số 44

Bài số 45

Bài số 46

Bài số 47

Bài số 48

Bài số 49

Trang 12

Phần 2 Kết cấu Vỏ

Bài số 50

Bài 12.9 trang 374 – Sách Ugural Câu hỏi thêm: xác định các thành phần nội lực màng cho phần kết cấu bên trên

Bài số 51

Bài số 52

Bài 12.11 trang 375 – Sách Ugural Câu hỏi thêm: xác định các thành phần nội lực màng cho phần kết cấu hình nón bên

trên

Bài số 53

Bài số 54

Bài số 55

Bài số 56

Bài 12.16 trang 376 – Sách Ugural Câu hỏi thêm: xác định các thành phần nội lực màng cho phần kết cấu bên trên

Bài số 57

Bài số 58

Bài số 59

Bài số 60

Bài số 61

Bài số 62

Trang 13

Bài số 64

Bài số 65

Cho bể chứa dạng hình nón có độ dầy t và các biên trên

của bể là tựa đơn Bể chứa đầy chất lỏng có trọng lượng

riêng  Tại mặt cắt mn cách biên dưới 1 đoạn là y với

0 yh , hãy xác định các thành phần nội lực N và

N theo a, h, y, t và 

a

h

Trang 14

Bài số 66

Cho kết cấu mái che hình nón OAB chịu tải trọng bản thân phân bố

trên 1 đơn vị diện tích là p Mái che có độ dầy t , chiều cao h và được

đỡ toàn bộ bởi cột thẳng đứng OH Tại mặt cắt mn cách điểm O một

đoạn là y với 0 yh, hãy xác định các thành phần ứng suất  và



 theo p, h, y, t và  Cho biết: bỏ qua trọng lượng bản thân của cột

chống OH

Bài số 67

Cho kết cấu hỗn hợp bao gồm:

a Phần trên cùng hình cầu có bán kính R và được chứa

chất lỏng đến cao độ mn hợp với phương đứng 1 góc

 Cho biết trọng lượng riêng của chất lỏng là 

b Hình cầu được đỡ bởi cột chống MN Bỏ qua trọng

lượng bản thân của hình cầu và cột chống MN

c Cột MN được xem như lực tập trung đặt trên tấm chữ

nhật ABCD có 4 cạnh tựa đơn Kích thước của tấm là

AB x AD = a x b Chiều dầy của tấm là h, vật liệu có

modul đàn hồi E và hệ số poison  Tọa độ của điểm

N là x0= a/3 và y0= b/2

Câu hỏi:

1 Xác định các thành phần nội lực màng của kết cấu hình cầu N và N theo R,  và 

2 Xác định phương trình độ võng w của tấm chữ nhật ABCD (cho các hệ số m=n=1) Từ đó

xác định giá trị độ võng lớn nhất và các phương trình moment Mx, My và Mxy trong tấm

Áp dụng số: R=2m, 3

1 /T m

30

 , a=6m, b=4m, h=0.15m, E=3.106T/m2 và 0.2

h n

O



m

H

R

O

N(x0,y0)

M

C

D

y

x

a

b



Trang 15

Bài số 68

Cho bể chứa dạng hình nón có độ dầy t và các biên trên

của bể là tựa đơn Bể chứa đầy chất lỏng có trọng lượng

riêng  Tại mặt cắt mn cách biên dưới 1 đoạn là y với

0 yh , hãy xác định các thành phần nội lực N và

N theo a, h, y, t và 

Bài số 69

Cho bể chứa chất lỏng gồm vỏ trụ tròn bán kính b và đáy chỏm

cầu Omn có bán kính a Bề dầy của bể là t và bể chứa đầy chất

lỏng có trọng lượng riêng  đến độ cao h Hãy xác định các

thành phần nội lực N và N tại đáy của chỏm cầu Omn và cho

biết thể tích của chỏm cầu là 1 2 

3 3

Omn

Bài số 70

Cho kết cấu mái che hình nón OAB chịu tải trọng phân bố đối

xứng trục trên toàn bộ mái theo phương trọng trường có cường độ

là p tại y = 0 và cường độ là 2p tại y = h như hình vẽ Mái che có

độ dầy t , chiều cao h và được đỡ toàn bộ bởi cột thẳng đứng OH

Tại mặt cắt mn cách điểm O một đoạn là y với 0 yh, hãy xác

định các thành phần ứng suất màng  và  theo p, h, y, t và 

a

h

y

C

O

h n

O



m

p

2p

Trang 16

Bài số 71

Cho kết cấu vỏ màng có dạng paraboloid và được che

bởi tấm dầy phía trên Phương trình mặt vỏ có dạng

2

/ 50

zr , trong đó đơn vị của z và r là millimet (mm)

Vỏ chịu tải trọng đều po tác dụng vuông góc trên toàn bộ

mặt trong vỏ Vỏ có độ dầy là t

 Tại cao độ z=h, xác định các thành phần ứng

suất màng  và  theo p0, h và t

 Cho h=200mm, po=5MPa, ứng suất cho phép

  12MPa, xác định bề dầy t tối thiểu của vỏ

Cho biết: bỏ qua trọng lượng bản thân của vỏ và các bán kính cong được xác định bởi các phương

trình:

1/2 2

dz



và

3/2 2

2 2

dz r

d r dz





 

Bài số 72

Cho bể chứa dạng hình nón ABC có độ dầy t , bể

được đỡ bởi các cột tròn tại độ cao h Bể chứa đầy

chất lỏng có trọng lượng riêng  Bỏ qua trọng

lượng bản thân của bể và các cột tròn Tại mặt cắt

mn cách đỉnh nón 1 đoạn là y với h yH, hãy

xác định các thành phần nội lực màng N và N

theo a, h, y, H, t và 

r

h

z

2

/ 50

zr

p0

a

H

y

C

O

h

Trang 17

Cho bể chứa chất lỏng gồm vỏ trụ tròn bán kính b và đáy

chỏm cầu hình nón Omn có chiều cao f Bề dầy của bể là t

và bể chứa đầy chất lỏng có trọng lượng riêng  đến độ cao

h f Hãy xác định các thành phần nội lực màng N và N

tại phần hình nón Omn

Bài số 74

Cho bể chứa dạng hình nón và được đỡ bởi cột chống như

hình vẽ Bể chứa đầy chất lỏng đến AB và chất lỏng có trọng

lượng riêng  Cho biết bán kính của CD và AB lần lượt là a

và b Tại mặt cắt mn cách biên dưới 1 đoạn là y với

0 yh , hãy xác định các thành phần nội lực N và N

của bể chứa theo a, b, y, h và  Lưu ý: bỏ qua trọng lượng

bản thân của bể chứa và cột chống

Bài số 75

Cho vỏ hình trụ tròn chịu uốn chứa đầy chất lỏng, vỏ có kích

thước: bán kính R=4m, chiều cao vỏ L=12m, bề dầy của vỏ

h=0.4m, vật liệu vỏ sử dụng bê tông B30 có modun đàn hồi

E=3.250.000T/m2 và hệ số poison µ=0.3 Vỏ được xem là ngàm

tại chân và tự do tại đỉnh, cho biết vỏ chứa đầy chất lỏng và

trọng lượng riêng của chất lỏng là γ=1.2T/m3

a Phân loại vỏ trụ thấp hay cao

b Vẽ hình dạng các biểu đồ nội lực: lực vòng N, moment

uốn M và lực cắt Q của vỏ

c Xác định giá trị các thành phần nội lực N, M và Q tại

h

f b

O t

x

h

L

O

x dx

b

h

y

C

O

a

D

Trang 18

Bài số 76

Bài 1.tấm tròn bán kính a, bề dầy h được đỡ bởi cột tròn,

bỏ qua trọng lượng bản thân tấm và cột Tấm chịu tải

trọng phân bố đều có cường độ p0 (hệ tọa độ tại tâm tấm):

a Bỏ qua kích thước của cột chống: Xác định

phương trình độ võng w của tấm

b Kể đến bán kính b của cột chống: không cần giải

chi tiết, nêu cách xác định các hằng số tích phân

trong phương trình độ võng w của tấm

Bài số 77

Cho tấm sàn hình vuông kích thước a x a có 3 cạnh tựa

đơn và 1 cạnh tự do như hình vẽ Sàn chịu tải trọng phân bố đều p0 trên toàn bộ mặt Bỏ qua trọng

lượng bản thân của sàn và cho biết sàn có bề dầy h, độ

cứng trụ D

a Chọn hàm độ võng thích hợp từ 1 trong 3 hàm

sau và giải thích cách chọn:

   0

3

 w x y ,  w0 ysin x



   0

2



b Xác định hằng số w0 bằng phương pháp Rayleigh-Ritz

x

D

p0 a

a

B

A

O

y

r

z

p0

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	559,19 KB