Ảnh hưởng nút cứng và hiệu ứng p a đến giao động của dàn ( theo mô hình chính xác)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA YUZ VƯƠNG HOÀI NAM ẢNH HƯỞNG NÚT CỨNG VÀ HIỆU ỨNG P- Δ ĐẾN DAO ĐỘNG CỦA DÀN ( THEO MÔ HÌNH CHÍNH XÁC ) CHUYÊN NGÀNH : XÂY DỰNG DD&CN 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 : VƯƠNG HOÀI NAM Ngày tháng năm sinh : 06/04/1977 Chuyên ngành : XÂY DỰNG DD & CN Phái : nam Nơi sinh : Hà Nội Mã số ngành : 23.04.10 I - TÊN ĐỀ TÀI : ẢNH HƯỞNG NÚT CỨNG VÀ HIỆU ỨNG P-Δ ĐẾN DAO ĐỘNG CỦA DÀN ( THEO MÔ HÌNH CHÍNH XÁC ) II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nhiệm vụ : Trình bày lý thuyết phương pháp độ cứng động lực học (the Dynamic direct Stiffness Method – DSM ) tính toán dao động kết cấu thẳng có kể đến ảnh hưởng lực dọc Khảo sát ví dụ tính toán cụ thể rút nhận xét Nội dung : Luận văn gồm chương : Chương Giới thiệu tổng quan Chương Phương trình dao động dàn Chương Phương pháp ma trận độ cứng động lực học Chương Dao động kết cấu dàn phẳng Chương Các ví dụ tính toán dao động kết cấu phẳng Chương Nhận xét kết luận III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 01 tháng 07 năm 2004 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 31 tháng 03 năm 2005 V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC 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 ĐỖ KIẾN QUỐC 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 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin tỏ lòng biết ơn đến thầy hướng dẫn PGS TS Đỗ Kiến Quốc, Thầy đưa ý tưởng để hình thành, phát triển luận án Trong trình thực hiện, Thầy hướng dẫn tận tình, Thầy hướng dẫn từ bước ban đầu để hình thành đề tài đến nội dung yếu đề tài mà em thực hiện, đưa lời khuyên quý báu, phương pháp nghiên cứu định hướng để em hoàn thành vấn đề nghiên cứu luận án Một lần nữa, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tất Thầy dành cho em Em 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, hành trang ban đầu thiếu đường khoa học em sau Cuối cùng, xin chân thành cám ơn Gia đình, người thân yêu đồng nghiệp tạo điều kiện tốt động viên nhiều suốt thời gian học tập, nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp Chân thành cảm ơn GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài : ẢNH HƯỞNG NÚT CỨNG VÀ HIỆU ỨNG P- Δ ĐẾN DAO ĐỘNG CỦA DÀN ( THEO MÔ HÌNH CHÍNH XÁC ) Việc tính toán dao động kết cấu toán quan trọng nhiều ngành kỹ thuật, kiến thức lý thuyết dao động ngày trở thành phận thiếu tổng thể kiến thức cần phải trang bị cho người kỹ sư, môn học dao động kỹ thuật đưa vào chương trình giảng dạy hầu hết trường đại học kỹ thuật Luận văn trình bày phương pháp độ cứng động lực học (the Dynamic direct Stiffness Method – DSM ) áp dụng vào tính toán dao động hệ kết cấu dàn, ưu điểm phương pháp tính toán xác trình động kết cấu, tính tần số dao động riêng, chuyển vị phản ứng động kết cấu công trình mà trước giải phương pháp gần Trong phạm vi luận văn, tác giả trình bày phương pháp tính toán xác định dao động cho phần tử chịu kéo ( nén ) chịu uốn hai trường hợp : có ảnh hưởng lực dọc ( hiệu ứng P-delta ) Sau phần trình bày lý thuyết, tiến hành tính toán khảo sát dao động qua ví dụ cụ thể, ví dụ mang tính đặc trưng cho phần tử đến ví dụ có mức độ phức tạp cao để phân tích đánh giá phương pháp trình bày, kết so sánh với phần mềm ANSYS (phần mềm xây dựng theo phương pháp PTHH ) Luận văn gồm chương : Chương Giới thiệu tổng quan Chương Phương trình dao động dàn Chương Phương pháp ma trận độ cứng động lực học Chương Dao động kết cấu dàn phẳng Chương Các ví dụ tính toán dao động kết cấu phẳng Chương Nhận xét kết luận GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM MỤC LỤC Lời cảm ơn Tóm tắt luận văn Mục lục Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Phương pháp ma trận độ cứng 10 1.2.1 Bậc tự chuyển vị kết cấu 10 1.2.2 Lực tác dụng lên hệ kết cấu dàn phẳng 11 1.2.3 Ma trận độ cứng phần tử kết cấu 11 1.2.4 Ma trận độ cứng hệ kết cấu 12 1.3 Biên độ phức dao động 13 Chương PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG CỦA THANH DÀN 2.1 Dao động dọc 15 2.1.1 Phương trình dao động dọc 15 2.1.2 Phương trình vi phân dao động dọc dạng biên độ phức 16 2.2 Dao động uốn trường hợp 16 2.2.1 Phương trình dao động uốn 16 2.2.2 Phương trình vi phân dao động uốn dạng biên độ phức 18 2.3 Dao động uốn có kể đến ảnh hưởng lực dọc ( Hiệu ứng P-delta ) 19 2.3.1 Phương trình dao động uốn có kể đến ảnh hưởng lực dọc 19 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM 2.3.2 Phương trình vi phân dao động uốn có kể đến ảnh hưởng lực dọc dạng biên độ phức 20 Chương PHƯƠNG PHÁP MA TRẬN ĐỘ CỨNG ĐỘNG LỰC HỌC 3.1 Ma trận độ cứng biến dạng dọc trục động lực học ( Dynamic Axial-Deformation Stiffness Matrix ) 21 3.2 Ma trận độ cứng uốn động lực học trường hợp ( Dynamic Flexural Stiffness Matrix ) 24 3.3 Ma trận độ cứng uốn động lực học có kể đến ảnh hưởng lực dọc ( Hiệu ứng P-delta ) ( Axial-Force Effects on Transverse-Bending Dynamic Stiffness Matrix ) 30 Chương DAO ĐỘNG CỦA KẾT CẤU DÀN PHẲNG 4.1 Ma trận độ cứng động lực học phần tử 40 4.1.1 Ma trận độ cứng phần tử dàn hệ tọa độ địa phương 40 4.1.2 Ma trận độ cứng phần tử dàn hệ toạ độ tổng thể 41 4.2 Ma trận độ cứng, vectơ biên độ phức lực vectơ chuyển vị kết cấu dàn phẳng 43 4.2.1 Ma trận độ cứng, vectơ biên độ phức lực chuyển vị hệ kết cấu tự 43 4.2.2 Ma trận độ cứng, vectơ biên độ phức lực chuyển vị hệ kết cấu có liên kết 43 4.3 Tính toán dao động kết cấu dàn phẳng 44 Chương CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG KẾT CẤU PHẲNG 5.1 Trình tự tính toán 46 5.2 Sơ đồ giải thuật 51 5.3 Lập trình tính toán 52 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM 5.4 Các ví dụ 52 5.4.1 Ví dụ : Dao động uốn dầm đơn giản 52 5.4.2 Ví dụ : Dao động uốn dầm consol 65 5.4.3 Ví dụ 3: Dao động uốn dầm đầu ngàm, ngàm trượt 74 5.4.4 Ví dụ : So sánh lực dọc nút dàn khớp ngàm 80 5.4.5 Ví dụ 5: Dao động khung thép 82 5.4.6 Ví dụ 6: Dao động riêng dàn thép 87 5.4.7 Ví dụ 6: Dao động cưỡng dàn thép 93 Chương NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 6.1 Nhận xét 96 6.2 Kết luận 96 Phụ lục 97 Tài liệu tham khảo 127 Lý lịch cá nhân 129 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM Chương TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Kết cấu thép loại kết cấu sử dụng rộng rãi xây dựng đại có ưu điểm : khả chịu lực lớn vật liệu có cường độ lớn, độ tin cậy cao, trọng lượng nhẹ, dễ dàng lắp đặt, vận chuyển…Kết cấu thép sử dụng phổ biến dàn thép mái nhà, cầu thép, khung thép, hangar…với ưu điểm khả vượt nhịp lớn Khi phân tích chịu lực kết cấu, kiểm tra điều kiện bền điều kiện cứng không chưa đủ phán đoán khả chịu lực công trình, mà phải giải toán dao động để xác định chuyển vị giới hạn công trình để đảm bảo công trình làm việc trạng thái bền vững Đối tượng nghiên cứu đề tài kết cấu dàn thép Để đơn giản hóa trình phân tích tính toán thiết kế dàn thép người ta dựa giả thiết ứng xử liên kết nút dàn khớp lý tưởng (ideally pinned), đầu qui tụ mắt xoay cách tự không ma sát, điều dẫn đến kết dàn có thành phần lực dọc Tuy nhiên, thực tế thường nối với đinh tán mối hàn, khớp ( bulông, chốt ), mối nối khớp lý tưởng, kết tính toán theo giả thuyết gần đúng, mà nội lực dàn có giá trị mômen đó, xem nút dàn nút cứng kết phù hợp với kết cấu thực tiễn so với cách giải thông thường Ngoài ra, phân tích kết cấu, quan hệ cân động học thiết lập theo dạng hình học không thay đổi ( dạng hình học ban đầu ) phân tích gọi phân tích bậc Ngược lại quan hệ cân động học thiết lập theo biến dạng hình học kết cấu gọi phân tích bậc 2, phân tích cần thiết xem xét ổn định kết cấu, tác dụng tải trọng chịu nén xuất momen uốn phụ ( secondary bending moment ) lực dọc tác động lên chuyển vị ngang thanh, momen nói chung tạo ảnh hưởng bất lợi phần tử dạng mảnh chịu nén làm giảm độ cứng chống uốn phần tử Vì việc tính toán dàn theo mô hình xác có kể đến ảnh hưởng nút cứng hiệu ứng P-Δ đem lại kết xác Hiện việc tính toán dao động kết cấu dựa vào hai phương pháp sau: GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM - Phương pháp phân tích dạng dao động: phân tích dao động kết cấu thành nhiều dạng tương ứng với tọa độ mở rộng khác nhau, toán đem giải hệ phương trình vi phân thường ứng với tọa độ mở rộng Phương pháp áp dụng cho kết cấu đơn giản : dầm, hệ dầm… - Phương pháp phần tử hữu hạn: phương pháp áp dụng cho kết cấu phức tạp Nội dung phương pháp chia kết cấu thành nhiều phần tử đơn giản, giả thiết gần dạng dao động, hàm Hermit bậc ba (dẫn đến phương pháp phương pháp độ cứng tónh học, the Static direct Stiffness Method – SMS ), tính ma trận độ cứng, ma trận khối lượng ma trận cản kết cấu toán đem giải hệ phương trình vi phân thường tọa độ mở rộng chuyển vị điểm nút kết cấu Cả hai phương pháp phương pháp gần đúng, kết phụ thuộc vào số dạng dao động ( phương pháp phân tích dạng dao động ) vào cách chia phần tử ( phương pháp phần tử hữu hạn ) xác với dao động có tần số thấp ( tần số dao động riêng tần số lực kích động ), tần số cao kết có sai số lớn Phương pháp giải toán dao động thẳng trình bày luận văn phương pháp độ cứng động lực học (the Dynamic direct Stiffness Method – DSM ) sở hàm dạng nghiệm xác dầm dao động, hệ số cứng phụ thuộc vào tần số, khác với phương pháp độ cứng tónh học (the Static direct Stiffness Method – SSM ) cho kết xác hàm dạng không kể đến lực quán tính Ưu điểm phương pháp tính toán xác trình động kết cấu, tính tần số dao động riêng, chuyển vị phản ứng động kết cấu Cơ sở lý thuyết phương pháp độ cứng động lực học : - Tại điểm kết cấu dao động biểu diễn dạng biên độ phức ( biên độ góc pha ) - Chia kết cấu thành phần tử mà biên độ phức xác định xác gần - Tính toán ma trận độ cứng động lực phần tử ghép nối với thành ma trận độ cứng động lực toàn kết cấu - Mối quan hệ vecto biên độ phức lực tác dụng lên hệ kết cấu Fˆ vecto biên độ phức chuyển vị hệ kết cấu vˆ có dạng Fˆ = Kvˆ GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM > 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: > ta:=evalf(2*Pi/wa/30*idinh); # TTNH va VE CAC BIEU DO > BIEUDO3(uvq): > KETQUA3(uvq); # BANG CHUYEN VI CAC NUT(Vx,Vy,M) > print(vam); # BANG PHAN LUC O CAC NUT BI LIEN KET > print(RR); # BANG CHUYEN VI CAC THANH > print(VU); # BANG NOI LUC TRONG CAC THANH # CAC BIEU DO CUA CHUYEN VI VA NOI LUC # BIEU DIEN KET QUA # BIEU DO LUC DOC > PLOT(NT,Np,DA,TITLE(`BIEU DO LUC DOC`)); # BIEU DO CHUYEN VI CHUNG CHO KET CAU > PLOT(VT,DA,TITLE(`BIEU DO CHUYEN VI CHUNG CHO KET CAU`)); # BIEU DO CHUYEN VI DOC(CHO DAM NAM NGANG) > PLOT(UT,DA); > PLOT(DA,nud,Ti,Te); GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 115 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM > tu:=PLOT(LKgoicd,LKgoidd): # SO DO NUT va THANH > display({tu,Da,Venut,SONU,SOTH},title=`So nut va thanh`); # VE SO DO KET CAU(TAI TRONG,LIEN KET) > PLOT(DA,nud,LKgoicd,LKgoidd); > tub:= PLOT(DA,nud,LKgoicd,LKgoidd); > display({tub,Da,Venut,SONU,SOTH}); # VE CHUYEN DONG CUONG BUC > 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 (VTA)-VE LUC DOC (NTA) > 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( ); GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 116 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM > Klka:=scalarmul(Klka,hsa): > h0:=array(symmetric,1 ntd,1 ntd); # PHAN PHOI TAN SO RIENG TRONG KHOAG tu den Wcuoi > > plot(fwm,0 wcuoi); > plot(fwm,0 200); > fw(2); # TINH TAN SO RIENG TRONG KHOANG w1,w2 > w1:=1;w2:=2000; > tanso:=fsolve(fw,w1 w2); > #print(vr); # VE DANG DAO DONG RIENG > dangdd:=2; > DANGD3(Klka,tanso,ntd); > print(vr); # VE CHUYEN DONG CUA DAO DONG RIENG > 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]; GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 117 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM # VE CHUYEN VI (VTA)-VE MOMEN (MTA)-VE LUC CAT (QTA)-VE LUC DOC (NTA) > frame:= buoc[t0] ->[POLYGONS(VTA)]; > PLOT(ANIMATE(seq(frame(buoc[t0]),buoc[t0]=1 9))); > fi; # 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; > 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]; GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 118 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM > 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 n tt[i]+1); > Qii[i]:= seq([qd[j],qd[j+1]],j=1 ntt[i]),seq([qd[j],xy0[j]],j=1 n tt[i]+1); > Nii[i]:= seq([nd[j],nd[j+1]],j=1 ntt[i]),seq([nd[j],xy0[j]],j=1 n tt[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) : > QTA[it]:=seq(Qii[i],i=1 nt),STYLE(LINE),COLOUR(RGB,3,0,0) : > od: > PLOT(POLYGONS(VVT[4])); # CHUONG TRINH VE DONG GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 119 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM > veCD:=proc(t) local i,j,f,sk,xi,yi,P,matsong,TRS,tb; > f:=167.64+ 8.33*cos(2*Pi/std*t-.0293*(x-67/2)); > sk:=40; > for i from to sk > xi:=-150+67/2+300/sk*i; > yi:=evalf(subs(x=xi,f)); > P[i]:=[xi,yi]; > od: > tb:=2*Pi/std*t; > end; > PLOT(veCD(1)); ANSYS KHUNG HÀN CỨNG /PREP7 !ANTYPE,MODAL ! MODE-FREQUENCY ANALYSIS !PSTRES,ON !MXPAND,12 ! EXPAND FIRST MODE !MODOPT,LANB,12 ! PRINT TWO REDUCED MODE SHAPES ANTYPE,STATIC ET,1,BEAM3 !ET,1,LINK1 !R,1,1E-4,6.9600833e-9, 6.9600833e-9,0.017,0.017,0,0,1.1776461e-8 R,1,1e-4,0.83333333e-9,0.01 ! RIGID BEAM PROPERTIES !R,1,1e-4,0.83333333e-9,0.01,,,,0.785 !R,1,1e-4 ! BAR PROPERTIES MP,DENS,1,7850 MP,EX,1,2.15E11 MP,NUXY,1,.3 K,1 K,2,0,2 K,3,1,2.5 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 120 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM K,4,3,2 K,5,3,0 L,1,2 L,2,3 L,3,4 L,4,5 LSEL,ALL ESIZE,,100 LMESH,ALL ! BEAM ELEMENT ACEL,,9.81 D,1,ALL D,P,ALL !D,1,UX,,,,,UY !D,2,UX,,,,,UY FINISH /SOLU SOLVE DÀN CÓ NÚT LÀ NÚT CỨNG /PREP7 ANTYPE,MODAL ! MODE-FREQUENCY ANALYSIS MXPAND,12 ! EXPAND FIRST MODE MODOPT,LANB,12 ! PRINT TWO REDUCED MODE SHAPES ET,1,BEAM3 ET,2,LINK1 !R,1,1E-4,6.9600833e-9, 6.9600833e-9,0.017,0.017,0,0,1.1776461e-8 R,1,1e-4,0.83333333e-9,0.01 ! RIGID BEAM PROPERTIES R,2,1e-4 ! BAR PROPERTIES MP,DENS,1,7850 MP,EX,1,2.15E11 MP,NUXY,1,.3 K,1 K,2,0,2 K,3,1,2.5 K,4,3,2 K,5,3,0 L,1,2 L,2,3 L,3,4 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 121 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM L,4,5 LSEL,S,1,4 ESIZE,,100 LMESH,1,4,3 ! BEAM ELEMENT TYPE,2 REAL,2 LSEL,S,2,3 ESIZE,,1 LMESH,2,3 D,1,ALL D,P,ALL !D,1,UX,,,,,UY !D,2,UX,,,,,UY FINISH /SOLU SOLVE DÀN NÚT LÀ KHỚP /PREP7 ANTYPE,MODAL ! MODE-FREQUENCY ANALYSIS !PSTRES,ON MXPAND,12 ! EXPAND FIRST MODE MODOPT,LANB,12 ! PRINT TWO REDUCED MODE SHAPES ET,1,BEAM3 !ET,1,LINK1 !R,1,1E-4,6.9600833e-9, 6.9600833e-9,0.017,0.017,0,0,1.1776461e-8 R,1,1e-4,0.83333333e-9,0.01 ! RIGID BEAM PROPERTIES !R,1,1e-4,0.83333333e-9,0.01,,,,0.785 !R,1,1e-4 ! BAR PROPERTIES MP,DENS,1,7850 MP,EX,1,2.15E11 MP,NUXY,1,.3 K,1 K,2,3,0 K,3,6,0 K,4,9,0 K,5,0,1 K,6,3,1 K,7,6,1 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 122 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM K,8,9,1 L,1,2 L,2,3 L,3,4 L,1,5 L,1,6 L,2,6 L,2,7 L,3,7 L,4,7 L,4,8 L,5,6 L,6,7 L,7,8 LSEL,ALL ESIZE,,100 LMESH,ALL ! BEAM ELEMENT !D,P,ALL !D,P,ALL D,1,UX,,,,,UY D,P,UY FINISH /SOLU SOLVE TÍNH TẦN SỐ RIÊNG CỦA KHUNG HÀN CỨNG /PREP7 ANTYPE,MODAL ! MODE-FREQUENCY ANALYSIS !PSTRES,ON MXPAND,12 ! EXPAND FIRST MODE MODOPT,LANB,12 ! PRINT TWO REDUCED MODE SHAPES !ANTYPE,STATIC !PSTRES,ON ET,1,BEAM3 ET,2,MAS21,,,4 !NO ROTATION INERTIAS !R,1,1E-4,6.9600833e-9, 6.9600833e-9,0.017,0.017,0,0,1.1776461e-8 !R,1,4e-4,1.3333333333333333333333333333333e-8,0.02,,,,0.785 BEAM PROPERTIES R,1,4e-4,1.3333333333333333333333333333333e-8,0.02 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC ! RIGID Trang 123 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM !R,1,1e-4,0.83333333e-9,0.01,,,,0.785 R,2,50 ! BAR PROPERTIES MP,DENS,1,7850 MP,EX,1,2.15E11 MP,NUXY,1,.3 K,1 K,2,3,0 K,3,6,0 K,4,9,0 K,5,0,1 K,6,3,1 K,7,6,1 K,8,9,1 L,1,2 L,2,3 L,3,4 L,1,5 L,1,6 L,2,6 L,2,7 L,3,7 L,4,7 L,4,8 L,5,6 L,6,7 L,7,8 LSEL,ALL ESIZE,,100 LMESH,ALL ! BEAM ELEMENT TYPE,2 REAL,2 E,402 E,601 !for 100 ele !E,42 !E,61 !ACEL,,9.81 !D,P,ALL !D,P,ALL D,1,UX,,,,,UY D,202,UY !for 100 ele GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 124 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM !D,22,UY FINISH /SOLU SOLVE DÀN NÚT CỨNG DAO ĐỘNG CƯỢNG BỨC /PREP7 ANTYPE,MODAL ! MODE-FREQUENCY ANALYSIS !PSTRES,ON MXPAND,12 ! EXPAND FIRST MODE MODOPT,LANB,12 ! PRINT TWO REDUCED MODE SHAPES !ANTYPE,STATIC !PSTRES,ON ET,1,LINK1 ET,2,MAS21,,,4 !NO ROTATION INERTIAS !R,1,1E-4,6.9600833e-9, 6.9600833e-9,0.017,0.017,0,0,1.1776461e-8 !R,1,2e-4,1.3333333333333333333333333333333e-8,0.02,,,,0.785 BEAM PROPERTIES R,1,4e-4 !R,1,1e-4,0.83333333e-9,0.01,,,,0.785 R,2,50 ! BAR PROPERTIES MP,DENS,1,7850 MP,EX,1,2.15E11 MP,NUXY,1,.3 K,1 K,2,3,0 K,3,6,0 K,4,9,0 K,5,0,1 K,6,3,1 K,7,6,1 K,8,9,1 L,1,2 L,2,3 L,3,4 L,1,5 L,1,6 L,2,6 L,2,7 L,3,7 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC ! RIGID Trang 125 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM L,4,7 L,4,8 L,5,6 L,6,7 L,7,8 LSEL,ALL ESIZE,,1 LMESH,ALL ! BEAM ELEMENT TYPE,2 REAL,2 !E,402 !E,601 !for 100 ele E,6 E,7 ACEL,,9.81 !F,6,100 !F,7,100 !D,P,ALL !D,P,ALL D,1,UX,,,,,UY !D,202,UY !for 100 ele D,4,UY FINISH /SOLU SOLVE GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 126 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM TÀI LIỆU KHAM KHAÛO [1] Clough R W., Penzien J., Dynamics of Structures, Mc GrawHill, 1992 [2] Nguyễn Văn Yên, Tính Toán Kết Cấu Thép, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM [3] Chopra A K., Dynamics of Structures, International Inc, 1995 [4] Edward.L.Wilson, Geometric stiffness and P-delta effects, Article of CSI, 2003 [5] Đỗ Kiến Quốc, Bài Giảng Môn Học Động Lực Học Kết Cấu, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM [6] Chu Quốc Thắng, Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1997 [7] Y.-H.Pao, G Sun, Dynamics Bending Trains In Planar Trusses With Pinned or Rigid Joints, ASCE, Journal of Structural Engineering, Vol.129, No 3, pp 324-332, 2003 [8] Bùi Công Thành, Lưu Hoàng Tuấn, Sức Bền Vật Liệu Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1991 [9] Bùi Công Thành, Cơ Kết Cấu Nâng Cao, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP HCM, 2000 [10] J Robert Fricke, Mark A Hayner, Direct global Stiffness Matrix method for 3D truss dynamics, ASME, Vol 3, 1995 [11] Nguyễn Xuân Hùng, Dynamics of Structure and its Application In Structural Identification , Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1999 [12] Nguyễn Xuân Hùng, Nguyễn Xuân Hoaøng, The dynamics stiffness matrix method for bar structures, Proceedings of the 1st Vietnam – Japan Symposium on Advances in applied Electro-magneties and Mechanics, 1998 [13] 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 [14] 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 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 127 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM [15] Nguyễn Xuân Hùng, Tính toán xác kết cấu máy tính, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 [16] Đoàn Định Kiến, Kết Cấu Thép, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1944 [17] Nguyễn Trọng Nhân, Luận văn thạc só, Trường Đại Học Bách Khoa TP HồChí Minh, 2003 [18] Nguyễn Văn Khang, Dao Động Kỹ Thuật, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2001 [19] Lều Thọ Trình, Cơ Học Kết Cấu, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuaät, 1994 [20] Joseph E.Bondaryk, Vibration of truss structures, Acoustical Society of America,Vol 102, No 4, 1997 [21] Lều Thọ Trình., n Định Động Lực Học Công Trình, Nhà Xuất Bản Đại Học Và Trung Học Chuyên Nghiệp, 1974 [22] Chen, W.F and Lui, E.M., Stability Design of Steel Frames , CRC Press, 1991 [23] Nguyễn Hữu Điển, Hướng dẫn sử dụng Maple V, Nhà Xuất Bản Thống Kê, 1999 [24] Nguyễn Văn Phái, Trương Tích Thiện, Giải toán kỹ thuật chương trình ANSYS , Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 128 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM LÝ LỊCH CÁ NHÂN YUZ Họ tên : VƯƠNG HOÀI NAM Ngày tháng năm sinh : 06-04-1977 Nơi sinh : Hà Nội Địa liên lạc : Số 39 – đường Tháng – Thành Phố Cần Thơ Điện thoại : 071.830468 DĐ : 091.393.1001 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO : Từ năm 1994 đến 1999, học trường Đại Học Kiến Trúc TP Hồ Chí Minh, Khoa Xây Dựng, chuyên ngành Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Từ năm 2002 đến nay, tham dự lớp Cao học, chuyên ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC : Từ năm 1999 đến 2002, công tác Công Ty Xây Dựng Thanh Niên Từ năm 2003 đến nay, công tác Công Ty Tư Vấn Thiết Kế & Xây Dựng Đất Nam GVHD : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC Trang 129 ... cấu Cả hai phương ph? ?p phương ph? ?p gần đúng, kết phụ thuộc vào số dạng dao động ( phương ph? ?p phân tích dạng dao động ) vào cách chia phần tử ( phương ph? ?p phần tử hữu hạn ) xác với dao động có... 21 3.2 Ma traän độ cứng uốn động lực học trường h? ?p ( Dynamic Flexural Stiffness Matrix ) 24 3.3 Ma traän độ cứng uốn động lực học có kể đến ảnh hưởng lực dọc ( Hiệu ứng P- delta ) ( Axial-Force... Trang 39 LUẬN VĂN THẠC SĨ VƯƠNG HOÀI NAM Chương DAO ĐỘNG C? ?A KẾT CẤU DÀN PHẲNG 4.1 MA TRẬN ĐỘ CỨNG ĐỘNG LỰC C? ?A PHẦN TỬ THANH 4.1.1 Ma trận độ cứng phần tử dàn hệ trục t? ?a độ đ? ?a phương Xét phần