Phân tích sự chịu lực của khung có liên kết mềm kể tới ảnh hưởng của biến dạng trượt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA YUZ PHẠM XUÂN PHONG PHÂN TÍCH SỰ CHỊU LỰC CỦA KHUNG CÓ LIÊN KẾT MỀM KỂ TỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG TRƯT CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP MÃ SỐ NGÀNH : 23.04.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2005 Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc -o0o - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : PHẠM XUÂN PHONG Ngày tháng năm sinh :09/05/74 Chuyên ngành : XÂY DỰNG DD & CN Phái : nam Nơi sinh : Gia Định Mã số : 23.04.10 I - TÊN ĐỀ TÀI : PHÂN TÍCH SỰ CHỊU LỰC CỦA KHUNG CÓ LIÊN KẾT MỀM KỂ TỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG TRƯT II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nhiệm vụ : - Phần tónh: Trình bày sở lý thuyết phương pháp ma trận độ cứng kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt đồng thời xét tới độ mềm nút - Phần dao động: Trình bày sở lý thuyết phương pháp ma trận độ cứng động lực kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt đồng thời xét tới độ mềm nút - Làm số ví dụ cụ thể, so sánh kết qủa nhận xét Nội dung gồm chương: Lời Nói Đầu Chương I : Giới thiệu Chương II : Cơ Sở Lý Thuyết Phân Tích Kết Cấu Khung Thép Phẳng Liên Kết Nút Mềm Chương III: Tính Toán Kết Cấu Khung Phẳng Chương IV: Dao Động Uốn Của Kết Cấu Dầm Khung Phẳng Chương V : Các Ví Dụ Tính Toán Bài Toán Tónh Dao Động Tự Do Chương VI :Kết luận Hướng phát triển đề tài III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 20 tháng 01 năm 2005 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 31 tháng 06 năm 2005 V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN ThS NGÔ VI LONG Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày …… tháng…… năm 2005 PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN ThS NGÔ VI LONG Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc só bảo vệ : HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày ……………………tháng ……………………năm 2005 LỜI CẢM ƠN Em xin tỏ lòng biết ơn tới thầy PGS.TS Nguyễn Văn Yên thầy Th.S Ngô Vi Long, người trực tiếp hướng dẫn em thời gian thực luận văn Trong trình hướng dẫn, Thầy tận tình từ bước ban đầu để hình thành đề tài,ø đưa lời khuyên quý báu định hướng đi, để em vượt qua khó khăn hoàn thành vấn đề nghiên cứu luận án Xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu trường Đại Học Báck Khoa, Khoa đào tạo sau đại học, Khoa kỹ thuật xây dựng tất Thầy – Cô tổ chức, tận tâm giảng dạy trực tiếp truyền đạt kiến thức q báu, phương pháp tư duy, kinh nghiệm thực tiễn, suốt năm em học trường Lời cảm ơn sau xin dành cho Gia đình, người thân yêu, bạn bè đồng nghiệp thăm hỏi, động viên tạo điều kiện tốt suốt thời gian học tập, nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp Chân thành cảm ơn Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong Lời Nói Đầu Trong học kết cấu, khái niệm nút mềm (hay gọi liên kết nửa cứng, semi-rigid connection) nghiên cứu cách từ nhiều chục năm Thật vậy, thực tế liên kết nút kết cấu thường liên kết nút mềm để đơn giản tính toán kết cấu công trình, người ta lý tưởng hoá nút liên kết hàn cứng liên kết khớp Các liên kết hàn cứng liên kết khớp ngày sử dụng rộng rãi tính toán kết cấu công trình ta kể đến độ mềm nút liên kết Nếu kể đến độ mềm nút liên kết ta nhận kết xác ứng xử thật liên kết Từ vấn đề thực tiễn nhiệm vụ luận văn phân tích cứu áp dụng mô hình toán để giải toán tónh học dao động tự kết cấu có kể đến độ mềm nút liên kết ảnh hưởng biến dạng trượt đến kết chuyển vị tần số dao động riêng kết cấu công trình Độ mềm nút mối quan hệ moment uốn - góc xoay nút Mỗi loại liên kết có mối quan hệ moment uốn - góc xoay nút khác có tính phi tuyến phức tạp Trong thực tế ta thường thấy số kiểu liên kết nhö SW, DW, HP, T&S, EP, EPS, T-stub Cho đến có nhiều tác giả đề nghị mô hình toán để mô tả mối quan hệ phi tuyến như: mô hình đa thức Frye – Morris, mô hình hàm lũy thừa Chen – Lui, mô hình hàm mũ… Tuy nhiên phổ dụng mô hình Frye – Morris mô hình chủ yếu nghiên cứu luận văn Khi kể đến độ mềm nút ảnh hưởng biến dạng trượt tính toán ta thấy kết chuyển vị lớn giá trị tần số dao động riêng kết cấu giảm Điều có nghóa độ cứng kết cấu thực tế bị giảm Trong phạm vi luận văn, tác giả nhắm đến vấn đề sau: nh hưởng nút mềm đến chuyển vị ngang khung nhà thép nh hưởng nút mềm biến dạng trượt khung nhà thép nhiều tầng Tính toán khung nhà thép với nhiều kiểu liên kết khác Mỗi kiểu liên kết có mối quan hệ moment uốn – góc xoay khác nhau, nói độ cứng nút khác nhau: kiểu DW, kiểu T&S, kiểu T&S&DW Nút cứng, GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong kiểu liên kết nút khác làm cho phân bố nội lực chuyển vị khác Tính tần số dao động riêng khung nhà thép có liên kết nút mềm (Dao động tự khung) nh hưởng biến dạng trượt đến tần số dao động riêng khung nhà thép có liên kết nút mềm (Dao động tự do) Khi tính toán xem độ cứng nút mềm tuyến tính va ảnh hưởng biến dạng trượt, có môdun trượt G = E 2(1 + µ ) GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong Mục lục LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG I GIƠIÙ THIỆU 1.1 Khái Niệm Liên Kết Nút Mềm Các Kết Quả Nghiên Cứu Một Số Kiểu Liên Kết Thường Gặp 10 1.2.1 Liên kết thép góc (Single Web Angle 10 Connections: SW) 1.2.2 Liên kết hai thép góc (Double Web Angle Connection: DW) 11 1.2.3 Liên kết đế (Header Plate Connection: HP) 11 1.2.4 Liên kết thép góc (Top and Seat Angle Connection: T&S) 12 1.2.5 Liên kết đế hàn không gia cường (End plate Connection without Column Stiffeners (EP) 13 1.2.6 Liên kết đế hàn có gia cường (End Plate Connection 13 with Column Stiffeners (EPS) 1.2.7 Liên kết chữ T (T-Stub Connection) 14 1.3 Ứng Xử Của Liên Kết 14 1.4 Các Mô Hình Ứng Xử Của Liên Kết Nút Mềm 15 1.4.1 Mô hình tuyến tính 16 1.4.2 Mô hình đa thức 16 1.4.3 Mô hình B-Spline 17 1.4.4 Mô hình hàm lũy thừa 17 1.4.5 Mô hình hàm mũ 18 1.5 Phân Tích Ứng xử Của Nút Liên Kết 19 CHƯƠNG II 29 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH KẾT CẤU KHUNG THÉP PHẲNG LIÊN KẾT NÚT MỀM 29 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong 2.1 Phương Pháp Ma Trận Độ Cứng 2.1.1 Ma trận độ cứng phần tử kết cấu : 2.1.2 Ma trận độ cứng hệ kết cấu : 29 29 30 2.2 Phần Tử Thanh Chịu Uốn Trường Hợp Cơ Bản ( theo mô hình dầm 31 Euler-Bernoulli ) 2.2.1 Chuyển vị nội lực chịu uốn trường hợp : 31 2.2.2 Ma trận độ cứng phần tử chịu uốn trường hợp 32 bản: 2.2.3 Lực tương đương phần tử chịu uốn trường hợp bản:35 2.3 Phần Tử Thanh Chịu Uốn Lúc Kể Đến nh Hưởng Của Biến Dạng Trượt ( Theo mô hình dầm Timôsenkô ) 39 2.3.1 Chuyển vị nội lực chịu uốn lúc có kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt : 39 2.3.2 Ma trận độ cứng phần tử chịu uốn lúc kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt : 41 2.3.3 Lực tương đương phần tử chịu uốn lúc kể đến ảnh 43 hưởng biến dạng trượt : 2.4 Ma Trận Độ Cứng Và Lực Tương Đương Của Thanh Chịu Uốn Lúc Có Các Liên Kết Đàn Hồi Đầu 45 CHƯƠNG III 53 TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG PHẲNG 53 3.1 Ma Trận Độ Cứng, Lực Tương Đương Của Phần Tử Kết Cấu Khung 53 Phẳng: 3.1.1 Ma trận độ cứng phần tử kết cấu hệ trục toạ độ địa phương 53 3.1.2 Ma trận độ cứng phần tử kết cấu hệ trục toạ độ tổng thể 55 3.2 Ma Trận Độ Cứng, Vectơ Lực Và Vectơ Chuyển Vị Của Hệ Kết Cấu Khung Phẳng 3.2.1 Ma trận độ cứng, vectơ lực vectơ chuyển vị hệ kết cấu tự GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 57 57 Luận văn thạc só 3.2.2 Phạm Xuân Phong Ma trận độ cứng, vectơ lực vectơ chuyển vị kết cấu hệ kết cấu có liên kết : 58 3.3 Tính Toán Chuyển Vị, Phản Lực Liên Kết Và Nội Lực Của Hệ Kết Cấu Khung Phẳng : 58 3.4 Tóm Tắt Chương : 60 CHƯƠNG IV 61 DAO ĐỘNG UỐN CỦA KẾT CẤU DẦM VÀ KHUNG PHẲNG 61 4.1 Khái Niệm Về Biên Độ Phức 4.1.1 Biên độ phức dao động điều hòa 4.1.2 Biên độ phức cuả hàm theo thời gian 61 61 62 4.2 Ma Trận Độ Cứng Động Lực Và Biên Độ Phức Của Lực Tương Đương 63 Của Dầm Lúc Dao Động Uốn 4.2.1 Ma trận độ cứng động lực biên độ phức lực tương đương dầm đơn giản hai đầu hàn cứng 63 4.2.2 Ma trận độ cứng động lực biên độ phức lực tương đương dầm đơn giản lúc hai đầu liên kết hàn 68 4.3 Dao Động Của Kết Cấu Khung Phẳng 70 4.3.1 Ma trận độ cứng động lực phần tử kết cấu khung phẳng 70 4.3.2 Ma trận độ cứng động lực, vectơ biên độ phức lực chuyển vị kết cấu khung phẳng 73 4.4 Tính Dao Động Của Kết Cấu Phẳng 74 CHƯƠNG V 76 CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO BÀI TOÁN TĨNH VÀ BÀI TOÁN DAO ĐỘNG TỰ DO 76 5.1 Trình Tự Tính Toán Theo Phương Pháp Ma Trận Độ Cứng 76 5.2 Các Ví Dụ Tính Cho Bài Toán Tónh dao động tự do: 5.2.1 Ví dụ 1: Tìm chuyển vị nội lực dầm đầu gối cố định GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 77 77 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong Chương VI KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Ở Chương V, tác giả trình bày nhiều ví dụ từ toán đơn giản đến toán khung có kể đến độ mềm nút ảnh hưởng biến dạng trượt.Từ có kết luận hướng phát triển đề tài sau: Kết luận: Nội lực (Mômen Lực cắt) kết cấu dầm đơn giản trường hợp không kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt trường hợp có kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt luôn Chuyển vị kết cấu dầm khung phẳng trường hợp có kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt lớn trường hợp không kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt Sai số tương đối Chuyển vị Mômen có kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt so với không kể ảnh hưởng biến dạng trượt, tăng dần giá trị độ cứng C ϕ nút liên kết tăng dần Tần số dao động riêng ω không kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt lớn trường hợp kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt Khi mode dao động tần số tăng dần giá trị sai số tương đối tần số dao động riêng kể đến trượt so với không kể trượt tăng lên (khi k tăng ∆% tăng theo) Kết cho kiểu liên kết: DW, kiểu T&S Nút cứng hoàn toàn Phương pháp ma trận độ cứng thích hợp để khảo sát kết cấu có kể đến độ mềm nút ảnh hưởng biến dạng trượt Do thời gian giới hạn mục tiêu luận văn nên tác giả so sánh kết chương trình Semi-Rigid với kết phần mềm SAP2000 trường hợp nút cứng không kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 144 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong Hướng phát triển đề tài: Mô hình toán ma trận độ cứng lực tương đương chịu uốn lúc có liên kết đàn hồi hai đầu mô hình toán tổng quát, ta áp dụng cho hướng nghiên cứu sau: - Xét đến ảnh hưởng đồng thời lực dọc biến dạng trượt hệ có nút mềm hai loại toán tónh động lực học - Xét đến yếu tố phi tuyến nút mềm nghiên cứu để tìm trình tự thiết kế kết cấu thép có xét đến ảnh hưởng nút mềm, lực dọc biến dạng trượt - Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời lực dọc biến dạng trượt cho toán không gian toán - Nghiên cứu, thu thập liệu thí nghiệm liên kết nút mềm để xây dựng mô hình toán xác cho nhiều kiểu liên kết khác GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 145 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong PHỤ LỤC Chương trình tính SG-Pro Tác giả: Phạm Xuân Phong Ngày hoàn thành: – 07 – 2005 (Chương trình viết ngôn ngữ Maple Windows 98) PHAN MEM TINH KHUNG PHANG if type(nu,integer)=false then read `VeUN.m`; read `KNDuchinhxac.m`; read `KQDvchinhxacb.m`; read `Vekcp.m`; read `Kgandung.m`; read `Qgandung.m`; read `veVMQ6.m`; read `XULYDL1va3.m`; read `VaR1.m`; fi; with(linalg): Warning: new definition for normWarning: new definition for trace NHAP SO LIEU CHUAN BI TU PHAN MEM ASM1DAT(viduib.m) read`ex_pho_1.m`; CHON HE SO LUC VE BIEU DO KET QUA SO DIEM TREN BIEU DO CUA THANH DAI NHAT Ndi Ndi:=20; TUNG DO CUA BIEU DO SO VOI CHIEU DAI TRUNG BINH CUA THANH kdaa:=.5; with(plots): Da:=PLOT(DA): display({Da,Venut,SONU,SOTH}); PLOT(DA,nud,LKkt,LKdhn,LKdhd,LKngam,LKgoicd,LKgoidd,LKgoidh,T i,Te,LKnendh); SO NUT nu; nu3:=nu*3; toa cac nut print(nu1); SO LOAI THANH > lt; so lieu loai Ai,Ji,Ei,k2,Nn(k2=he so dan hoi cua nen,Nn=luc doc thanh) print(lt1); GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 146 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong SO THANH nt; SO LIEU NUT va THANH print(nt1a); SO LIEU TAI TRONG if nQi>0 then print(mtri);fi; if nQe>0 then print(mQe);fi; KE ANH HUONG TRUOT(NEU CO TR=1,NEU KHONG TR=0) TR:=0; PHAN TINH TOAN CHUAN BI DU LIEU XULYDL1va3(kc); mtr:=MTR13(mtri,nQi); Qe:=QE3(mQe,nQe); hs:=1; with(linalg):k:=array(symmetric,1 nu3,1 nu3);Ki:=array(symm etric,1 6,1 6); q:=vector(nu3); BD:=vector(4,[B1,D1,B2,D2]); K0:=array(symmetric,1 4,1 4); VaR1(KC); TINH CHUYEN VI CAC DIEM GIUA THANH #um:=max(seq(abs(va[i]),i=1 nu6)); um:=1; TINHuvq1ij(va); TINH CAC BIEU DO va BANG TTNH CAC BIEU DO BIEUDO3(uvq): TINH CAC BANG KET QUA KETQUA3(uvq); VEC TO CHUYEN VI O CAC NUT TU DO(Ux,Uy,phi) print(vam); BANG PHAN LUC LIEN KET O CAC NUT #print(BANG-PHAN-LUC-LIEN-KET-NGOAI,(Rx,Ry,M),RR); print(RR); BANG CAC GIA TRI CUC DAI print(TOMQN); print(BANG-CHUYEN-VI,VU); GIA TRI NOI LUC O CAC THANH: #evalf(10*25/8); print(BANG-M-Q-N,MQN); CAC BIEU DO CUA CHUYEN VI VA NOI LUC BIEU DIEN KET QUA BIEU DO LUC CAT PLOT(QT,Qp,DA); BIEU DO MO MEN UON GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 147 Luận văn thạc só Phạm Xuaân Phong BIEU DO CHUYEN VI CHUNG CHO KET CAU PLOT(VT,DA); BIEU DO UNG SUAT PHAP CUC TIEU PLOT(S1T,DA); BIEU DO UNG SUAT PHAP CUC DAI PLOT(S2T,DA); BIEU DO UNG SUAT TIEP CUC DAI PLOT(S3T,DA); BIEU DO CHUYEN VI DOC(CHO DAM NAM NGANG) ##PLOT(UT,DA); #PLOT(DA,nud,Ti,Te); tu:=PLOT(DA,LKngam,LKgoicd,LKgoidd): SO DO NUT va THANH display({tu,Da,Venut,SONU,SOTH}); SO DO KET CAU(TAI TRONG,LIEN KET) PLOT(DA,nud,LKkt,LKdhn,LKdhd,LKngam,LKgoicd,LKgoidd,LKgoidh,T i,Te,LKnendh); tub:=PLOT(DA,nud,LKngam,LKgoicd,LKgoidd,LKgoidh,Ti,Te,LKkt,LK dhn,LKdhd): display({tub,Da,Venut,SONU,SOTH}); # print(QQcx[7,3,3]); PHAN MEM TINH DAO DONG KHUNG PHANG > if type(nu,integer)=false then > read `VeUNDYN.m`; > read `Vekcp.m`; > read `veVMQDYNb.m`; > read`KQDvDYN.m`; > read`KNDuDYN.m`; > read`ABCDYN.m`; > read`giaiPTphuc.m`; > read `XULYDL1va3.m`; > read`TINHKQ3.m`; > read `DAODONG3.m`; NHAP SO LIEU CHUAN BI > DAODONG:=TUDO; TAN SO DAO DONG CUONG BUC(s-1) > #wa:=evalf(2*Pi/9); > wa:=0.536; > TINH:=CUCTRI; > Nuti:=3;Phg:=x; CHON HE SO LUC VE BIEU DO KET QUA SO DIEM TREN BIEU DO CUA THANH DAI NHAT Ndi > Ndi:=20; GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 148 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong TUNG DO CUA BIEU DO SO VOI CHIEU DAI TRUNG BINH CUA THANH > kdaa:=.5; SO LE IN KET QUA CHUYEN VI > sole:=8; > with(plots): > Da:=PLOT(DA): > display({Da,Venut,SONU,SOTH}); > PLOT(DA,nud,LKkt,LKdhn,LKdhd,MTt,Kngam,LKgoicd,LKgoidd,LKgoid h,Ti,Te,LKnendh); SO NUT > nu; > nu3:=nu*3; toa cac nut > print(nu1); SO LOAI THANH > lt; so lieu loai Ai,Ji,Ei,k2,Nn(k2=he so dan hoi cua nen,Nn=luc doc thanh) > print(lt1); SO THANH > nt; SO LIEU NUT va THANH > print(nt1a); SO LIEU TAI TRONG > if nQi>0 then > print(mtri);fi; > if nQe>0 then > print(mQe);fi; > if ntl>0 then > print(ntl1);fi; KE ANH HUONG TRUOT(NEU CO TR=1,NEU KHONG TR=0) > TR:=0; PHAN TINH TOAN CHUAN BI DU LIEU > XULYDL1va3(kc); > mtr:=MTR13(mtri,nQi); > Qe:=QE3(mQe,nQe); > ##print(Qe); > if LD=1 then a)MA TRAN TAI TRONG GIUA THANH DO TRONG LUONG CAC THANH > mtrist:=matrix(nt,5); > g:=9.81; > for i from by to nt > m4:=nt1a[i,3]; GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 149 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong > mtrist[i,1]:=i;mtrist[i,2]:=T1;mtrist[i,3]:=0;mtrist[i,4]:=lt1[m4,8]*lt1[m4,1]*g; > od: b)LUC DO TRONG LUONG DAT O CAC NUT > if ntl>0 then > mQest:=matrix(ntl,4); > for i from by to ntl > mQest[i,1]:=ntl1[i,1];mQest[i,2]:=0;mQest[i,3]:=ntl1[i,2]*g;mQest[i,4]:=0; > od: > fi; > #print(mtrist); ma tran tai > mtrb:=MTR13(mtrist,nt); vec to tai ngoai > Qeb:=QE3(mQest,ntl); > k:=array(symmetric,1 nu3,1 nu3);Ki:=array(symmetric,1 6,1 .6); > BD:=vector(4,[B1,D1,B2,D2]); > K0:=array(symmetric,1 4,1 4); > hs:=1; > ntb:=LUCDOC3(mtrb,Qeb); > XULYDL1va3(kc); > mtr:=MTR13(mtri,nQi); > Qe:=QE3(mQe,nQe); > fi; > ##ntb[1]; He so Luc Tinh K,Q(Neu Bai Toan qua lon chon hs hs:=1; with(linalg):k:=array(symmetric,1 nu3,1 nu3);Ki:=array(symm etric,1 6,1 6); > q:=vector(nu3); > BD:=vector(4,[B1,D1,B2,D2]); > K0:=array(symmetric,1 4,1 4); TINH MA TRAN K va Q > MATRANKQ3(wa); > bt:=transpose(b): > kk:=k:qq:=q: > Klk:=multiply(b,multiply(kk,bt)): > Qlk:=multiply(b,qq): > hsa:=Lmax/Re(e)/min(seq(lt1[i,1],i=1 lt))/ntd*2; > Klk:=scalarmul(Klk,hsa): > ##det(Klk); GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 150 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong > Qlk:=scalarmul(Qlk,hsa): > Imm:=0; > for i from by to ntd > Imm:=Imm+abs(Im(Qlk[i])); > od: > if msa=1 or Imm>0 then > vlk:=Ptphuc(Klk,Qlk,ntd):else > vlk:=linsolve(Klk,Qlk):fi: VEC TO CHUYEN VI CUA KET CAU > va:=multiply(bt,vlk): PHAN LUC O CAC GOI DO > qn:=scalarmul(qq,-1): > if nlk>0 then > R:=add(multiply(kk,va),qn): > Rlk:=multiply(bR,R): > fi: TINH CHUYEN VI U" dau moi > umre:=max(seq(abs(Re(va[i])),i=1 nu3));umim:=max(seq(abs(Im( va[i])),i=1 nu3)); > um:=1; > UVPHUC3ij(va,wa); > Vxc:=Vxd;Uxc:=Uxd;Mxc:=Mxd;Qxc:=Qxd;Nxc:=Nxd; > #Vxc[1,1]; > if TINH=BIENDO then > BIENDO3(uvq); > fi; > if TINH=GOCPHA then > GOCPHA3(uvw); > fi: > if TINH=CUCTRI then > if Phg=x then ict:=3*Nuti;else ict:=3*Nuti-2;fi; > for i from by to 31 > ti:=evalf(2*Pi/wa/30*i); > Vti[i]:=abs(va[ict])*cos(wa*ti+argument(va[ict])); > od: > m:=Vti[1]; > for i from to 31 > if Vti[i]>m then m:=Vti[i];idinh:=i fi; > od: GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 151 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong > ta:=evalf(2*Pi/wa/30*idinh); > TINH:=DANGta; > fi: > if TINH=DANGta then > DANGta3(uvw); > fi; TTNH va VE CAC BIEU DO > BIEUDO3(uvq): TINH CAC BANG KET QUA > KETQUA3(uvq); BANG CHUYEN VI CAC NUT(Vx,Vy,phi) > print(vam); BANG PHAN LUC O CAC NUT BI LIEN KET > print(RR); BANG CAC GIA TRI CUC DAI > print(TOMQN); BANG CHUYEN VI CAC THANH > print(VU); BANG NOI LUC TRONG CAC THANH > print(BANG-M-Q-N,MQN); CAC BIEU DO CUA CHUYEN VI VA NOI LUC BIEU DIEN KET QUA BIEU DO LUC CAT > PLOT(QT,Qp,DA); BIEU DO MO MEN UON > PLOT(MT,Mp,DA0); BIEU DO LUC DOC > PLOT(NT,Np,DA); BIEU DO CHUYEN VI CHUNG CHO KET CAU > PLOT(VT,DA); BIEU DO CHUYEN VI DOC(CHO DAM NAM NGANG) > #PLOT(UT,DA); > #PLOT(DA,nud,Ti,Te); > tu:=PLOT(DA,LKngam,LKgoicd,LKgoidd): SO DO NUT va THANH > display({tu,Da,Venut,SONU,SOTH}); VE SO DO KET CAU(TAI TRONG,LIEN KET) > PLOT(DA,nud,LKkt,LKdhn,LKdhd,MTt,LKngam,LKgoicd,LKgoidd,LKgoi dh,Ti,Te,LKnendh); > tub:=PLOT(DA,nud,LKngam,LKgoicd,LKgoidd,LKgoidh,Ti,Te,LKkt,LK dhn,LKdhd): > display({tub,Da,Venut,SONU,SOTH}); GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 152 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong > if TINH=VEDONG then > if type(t0,integer)=false then > t0:=0;else t0:=t0+1;fi; > t0:=t0+1; > VECDONG3(buoc[t0]): > plots[animate]; VE CHUYEN VI > frame:= buoc[t0] ->[POLYGONS(VTA)]; > ##PLOT(ANIMATE(seq(frame(buoc[t0]),buoc[t0]=1 9))); > BBB:=PLOT(ANIMATE(seq(frame(buoc[t0]),buoc[t0]=1 9))): > display({BBB}); > fi; TINH DAO DONG RIENG > if DAODONG=TUDO then TINH MA TRAN DO CUNG (W) CUA KC CO LIEN KET > Klka:=TINHKLK3( ); > Klka:=scalarmul(Klka,hsa): > h0:=array(symmetric,1 ntd,1 ntd); PHAN PHOI TAN SO RIENG TRONG KHOAG tu den Wcuoi > wcuoi:=100; > plot(fwm,0 wcuoi); > plot(fwm,0 10); > fw(2); TINH TAN SO RIENG TRONG KHOANG w1,w2 > w1:=0;w2:=20; > tanso:=fsolve(fw,w1 w2); > #tanso:=61; > #print(vr); VE DANG DAO DONG RIENG > dangdd:=2; > DANGD3(Klka,tanso,ntd); > print(vr); > UVPHUC3ij(vr,tanso); > Vxc:=Vxd;Uxc:=Uxd; > Vxd[1,1]; > maxx[1]:=max(max( seq(seq(abs(Vxd[i,j]),j=1 ntt[i]+1),i=1 nt)),max( seq(seq(abs(Uxd[i,j]),j=1 ntt[i]+1),i=1 nt))); > if type(t0,integer)=false then t0:=0 else t0:=t0 fi; > t0:=t0+1; > VECDONG3(buoc[t0]): > plots[animate]; VE CHUYEN VI GVHD: PGS.TS NGUYEÃN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 153 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong > frame:= buoc[t0] ->[POLYGONS(VTA)]; > PLOT(ANIMATE(seq(frame(buoc[t0]),buoc[t0]=1 9))); > fi; > #Vxc[35,2]; VE BIEU DO NOI LUC va CHUYEN VI > for i from by to nt > for j from by to ntt[i]+1 > xxj:=xj[i,j]; > yyj:=yj[i,j]; > Vxaa:=Vxdi[i,j]/maxx[1]*kda; > Uxaa:=Uxdi[i,j]/maxx[1]*kda; > #Mxaa:=Mxd[i,j]/maxx[3]*kda; > #Qxaa:=Qxd[i,j]/maxx[4]*kda; > #Nxaa:=Nxd[i,j]/maxx[5]*kda; > c1:=C1[i];c2:=C2[i]; > vj:=c1*Vxaa+c2*Uxaa;uj:=c1*Uxaa-c2*Vxaa; > #my:=c1*Mxaa;mx:=-c2*Mxaa; > #qy:=c1*Qxaa;qx:=-c2*Qxaa; > #nya:=c1*Nxaa;nxa:=-c2*Nxaa; > vd[j]:=[xxj+uj,yyj+vj]; Ve chuyen vi doc > #ud[j]:=[xxj+ujd,yyj+vjd]; > #md[j]:=[xxj+mx,yyj+my];xy0[j]:=[xxj,yyj]; > #qd[j]:=[xxj+qx,yyj+qy]; > #nd[j]:=[xxj+nxa,yyj+nya]; > od: > Vi[i]:= seq([vd[j],vd[j+1]],j=1 ntt[i]); > #Mi[i]:= seq([md[j],md[j+1]],j=1 ntt[i]),seq([md[j],xy0[j]],j=1 ntt[ i]+1); > #Qii[i]:= seq([qd[j],qd[j+1]],j=1 ntt[i]),seq([qd[j],xy0[j]],j=1 ntt[ i]+1); > #Nii[i]:= seq([nd[j],nd[j+1]],j=1 ntt[i]),seq([nd[j],xy0[j]],j=1 ntt[ i]+1); > od: > VVT[it]:=seq(Vi[i],i=1 nt),STYLE(LINE),COLOUR(RGB,3,0,0): > #MTA[it]:=seq(Mi[i],i=1 nt),STYLE(LINE),COLOUR(RGB,3,0,0): > #NTA[it]:=seq(Nii[i],i=1 nt),STYLE(LINE),COLOUR(RGB,3,0,0): GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 154 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong > #QTA[it]:=seq(Qii[i],i=1 nt),STYLE(LINE),COLOUR(RGB,3,0,0): > od: > PLOT(POLYGONS(VVT[4])); GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 155 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Hùng., Dynamics of Structures and Its Application in Structural Identification, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1999 [2] Nguyễn Xuân Hùng., Dynamics of Structures and Compliant Mechanics, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 [3] Ali Ugur Ozturk and Hikmet H Catal., Dynamic Analysis of Semi-Rigid Frames Mathematical and Computational, Vol 10, 1-8, 2005 [4] Henri Gavin, Theory of Structures Duke University – Fall, 2002 [5] S O Degertekin and M S Hayalioglu., Design of Non-Linear Semi-Rigid Steel Frames with Semi-Rigid Column Bases Electronic Journal of Structural Engineering, 4, 1-16, 2004 [6] J S Przemieniecki, Theory of matrix Structural analysis Dover Pub., -1985 [7] Clough R W., Penzien J., Dynamics of Structures, Mc GrawHill, 1992 [8] Xu, L., Second-Order Analysis for Semi-Rigid Steel Frame Desing Can J Civ Eng 28, 59-76, 2001 [9] Chen, W.F and Lui, E.M., Stability Design of Steel Frames, CRC Press, 1991 [10] Robert F Lorenz, Ben Kato, Wai-Fah Chen, Semi-Rigid Connections in Steel Frames, Mc Graw-Hill, Inc, 1992 [11] Chen, W.F and Sohal, I., Plastic Design and Second-Order Analysis of Steel Frames, Springer-Verlag, New York Inc, 1995 [12] Chen, W.F., Pratical Analysis for Semi-Rigid Frame Design, Word Scientific Pulishing Co Pte Ltd, 2000 [13] Chopra A K., Dynamics of Structures, International Inc, 1995 [14] Chen, W.F and Kim, Seung-Eock., LRFD Steel Design using Advanced Analysis, CRC Press, Boca Raton, New York, 1997 GVHD: PGS.TS NGUYEÃN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 156 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong [15] Ali Ugur Ozturk and Mutlu Secer., An Investigation for Semi-Rigid Frames by Different Connection Models Mathematical and Computational Application, Vol 10, 35-44, 2005 [16] Chen, W.F., Goto Y., J.Y.R., Stability Design of Semi-Rigid Frames, CRC Press, Jhon Wiley & Sons Inc, 1996 [17] Clough R W., Penzien J., Dynamics of Structures, Mc GrawHill, 1992 [18] G.R Liu, Mesh Free Method – Moving beyond the Finite Element Method, CRC Press, 2003 [19] Lều Thọ Trình, Cơ Học Kết Cấu, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1994 [20] Nguyễn Xuân Hùng, Trần Thu Hà, Nguyễn Xuân Hoàng, Exact simulation of structure vibration by direct dynamic stiffness method, Proceedings of the International conference on Engineering Mechanics Today, 1995 [21] Chu Quốc Thắng, Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1997 [22] Nguyễn Văn Khang, Dao Động Kỹ Thuật, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2001 [23] Lê văn Qúy, Lều Thọ Trình, Ổn Định Công Trình, Nhà Xuất Bản Đại Học Trung Học Chuyên Nghiệp Hà Nội, 1979 [24] Lê văn Qúy, Lều Thọ Trình, Động Lực Học Công Trình, Nhà Xuất Bản Đại Học Trung Học Chuyên Nghiệp Hà Nội, 1979 [25] Trần Chí Hoàng, Phân Tích Tối Ưu Khung Thép Phẳng Có Liện Kết Nửa Cứng Với Tiết Diện Chữ I, Luận văn thạc só, Trường Đại Học Bách Khoa TP HồChí Minh, 2003 [26] Trần Tuấn Kiệt, Phân Tích Khung Thép Phẳng Có Liện Kết Nửa Cứng Bằng Phương Pháp Nâng Cao, Luận văn thạc só, Trường Đại Học Bách Khoa TP HồChí Minh, 2002 [27] Nguyễn Xuân Hùng, Nguyễn Xuân Hoàng, The dynamics stiffness matrix method for bar structures, Proceedings of the 1st Vietnam – Japan Symposium on Advances in applied Electro-magneties and Mechanics, 1998 [28] Nguyễn Lâm, Phân Tích Khung Thép Có Liện Kết Nửa Cứng Chịu Tải Trọng Động Đất, Luận văn thạc só, Trường Đại Học Bách Khoa TP HồChí Minh, 2004 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGÔ VI LONG 157 Luận văn thạc só Phạm Xuân Phong [29] Nguyễn Trọng Nhân, Phương Pháp Trực Tiếp Tính Toán Kết Cấu Thanh Thẳng Có kể Tới nh Hưởng Biến Dạng Trượt Lực Dọc, Luận văn thạc só, Trường Đại Học Bách Khoa TP HồChí Minh, 2002 [30] Bùi Công Thành, Lưu Hoàng Tuấn, Sức Bền Vật Liệu Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1991 [31] Đỗ Kiến Quốc, Bài Giảng Môn Học Động Lực Học Kết Cấu, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM [15] Joseph E.Bondaryk, Vibration of truss structures, Acoustical Society of America,Vol 102, No 4, 1997 [33] S K Duggal, Design of Steel Structure, McGraw Hill, 1968 [34] Nguyễn Xuân Hùng, Tính toán xác kết cấu máy tính, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 [35] Nguyễn Xuân Hùng, Trần Thu Hà, Nguyễn Xuân Hoàng, Exact calculation of structures vibrations by dynamic stiffness method, Proceedings of Institute of Applied Mechanics, 1995 [36] Nguyễn Văn Phái, Trương Tích Thiện, Giải toán kỹ thuật chương trình ANSYS , Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 [37] Chopra A K., Dynamics of Structures, International Inc, 1995 [38] Nguyễn Hữu Điển, Hướng dẫn sử dụng Maple V, Nhà Xuất Bản Thống Kê, 1999 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN YÊN & THS NGOÂ VI LONG 158 ... nội lực chịu uốn lúc có kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt : 39 2.3.2 Ma trận độ cứng phần tử chịu uốn lúc kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt : 41 2.3.3 Lực tương đương phần tử chịu uốn lúc kể đến ảnh. .. TÀI : PHÂN TÍCH SỰ CHỊU LỰC CỦA KHUNG CÓ LIÊN KẾT MỀM KỂ TỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG TRƯT II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nhiệm vụ : - Phần tónh: Trình bày sở lý thuyết phương pháp ma trận độ cứng kể. .. Chịu Uốn Lúc Kể Đến nh Hưởng Của Biến Dạng Trượt ( Theo mô hình dầm Timôsenkô ) [6], [33] 2.3.1 Chuyển vị nội lực chịu uốn lúc có kể đến ảnh hưởng biến dạng trượt : Xét phân tố dầm chịu uốn có