CƠ học kết cấu

9/4/2015 CƠ HỌC KẾT CẤU PHÂN TÍCH HỆ SIÊU TĨNH TS NGUYỄN TRỌNG PHÚ Hà Nội, 12 - 08 - 2014 PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG • Phân tích kết cấu dự báo ứng xử hệ kết cấu tác động nguyên nhân bên ngoài: tải trọng, chuyển vị cưỡng gối tựa, thay đổi nhiệt độ • Phân tích kết cấu ngành khoa học nghệ thuật lập phương án kỹ thuật, thuật thiết kế chi tiết tiết, thi công xây dựng cơng trình cho đảm bảo an tồn tiết kiệm 9/4/2015 PHÂN LOẠI KẾT CẤU • Hệ dây chịu kéo Hệ tĩnh định Hệ siêu tĩnh 9/4/2015 • Hệ chịu nén Hệ tĩnh định Hệ siêu tĩnh • Hệ dàn Hệ tĩnh định Hệ siêu tĩnh 9/4/2015 • Hệ kết cấu chịu cắt uốn Hệ tĩnh định Hệ siêu tĩnh • Hệ kết cấu siêu tĩnh 1.1 Tính chất làm việc hệ siêu tĩnh Ứng suất nhỏ biến dạng nhỏ 9/4/2015 Bậc siêu tĩnh Phát sinh nội lực chuyển vị cưỡng gối tựa Phát sinh nội lực biến thiên nhiệt độ 9/4/2015 1.2 Định nghĩa hệ siêu tĩnh Hệ siêu tĩnh hệ bất biến hình tồn hệ phần hệ khơng thể dùng phương trình cân tĩnh học để xác định tất ả nội ội llực phản llực EA= P P 2P 3P q (a) Hệ siêu tĩnh ngoại Hệ siêu tĩnh ngoại hệ có số liên kết nhiều số phương trình cân tĩnh học 9/4/2015 (b) Hệ siêu tĩnh nội Hệ siêu tĩnh nội hệ có số liên kết nối đất vừa đủ có số thành phần nội lực tiết diện nhiều số phương trình cân cân tĩnh học EA= P P 2P 3P q 1.3 Các Phương pháp Phân Tích Hệ Siêu Tĩnh Các Quan Hệ Cơ Bản • Các Phương Trình Cân Bằng • Các Điều Kiện Tương Thích • Các Quan Hệ Lực-Biến Dạng Phần Tử • Các phương trình cân thiết lập mối quan hệ tải trọng, nội lực, phản lực hệ Đảm bảo hệ phần hệ trạng thái cân ệ tương g thích thiết lập ập q quan hệ ệ chuyển y vịị • Các điều kiện hệ đảm bảo tính liên tục hệ • Các quan hệ lực-biến dạng phần tử, bao gồm tính chất vật liệu-tiết diện ngang (E, I, A) thiết lập quan hệ lựcchuyển vị kết cấu 9/4/2015 Điều kiện cân nút A: 9/4/2015 Xác định quan hệ chuyển vị hệ: Điều kiện tương thích: • Hệ siêu tĩnh phương trình cân khơng đủ để xác định phản lực nội lực Do đó, cần bổ sung phương trình tương thích hệ để xác định phản ứng • Các phương trình cân chứa ẩn lực chưa xác đinh Các phương trình tương thích chứa ẩn chuyển vị chưa xác định Các quan hệ lực-biến dạng phần tử sử dụng để biểu diễn ẩn lực qua ẩn chuyển vị ngược lại Các hệ phương trình cuối lúc chứa ẩn lực ẩn chuyển h ể vịị cần ầ tìm tì Sau S xác định đị h đ ẩn ẩ này, ẩn ẩ lực l h ặ ẩn chuyển vị, phản ứng hệ xác đinh 9/4/2015 Hệ siêu tĩnh Các phương trình cân Các phương trình tương thích 10 9/4/2015 Hệ bản: Hệ phương trình tắc: 51 9/4/2015 52 9/4/2015 Biểu đồ mơ men uốn hệ Phân tích hệ siêu tĩnh chịu ngun nhân chế tạo khơng xác Hệ siêu tĩnh chịu nguyên nhân chế tạo không xác Hệ 53 9/4/2015 Biểu đồ mơ men uốn hệ 54 9/4/2015 Tính chất đối xứng hệ siêu tĩnh Tải trọng đối xứng phản xứng Khái niệm nửa hệ tương đương Tính chất đối xứng, phản xứng nội lực 55 9/4/2015 Hệ đối xứng chịu tải trọng đối xứng có trùng trục đối xứng Hệ đối xứng chịu tải trọng phản xứng có trùng trục đối xứng So sánh hai phương pháp phương pháp lực phương pháp chuyển vị Tiêu chuẩn so sánh Phương pháp Lực Phương pháp chuyển vị Hệ bả Loạii bỏ bớt L liê liên kết thừa, hệ tĩnh định Thêm Thê liê liên kết ngăn cản toàn chuyển vị nút hệ Hệ siêu tĩnh Ẩn phương pháp Ẩn lực liên kết thừa Ẩn chuyển vị nút hệ Số ẩn số Bằng số liên kết thừa so với điều kiện cấu tạo hình học Bằng số chuyển vị nút độc lập nút hệ Số hệ cách xác định hệ Có nhiều hệ khác Có hệ Ý nghĩa hệ số PTCT Chuyển vị đơn vị Phản lực đơn vị 56 9/4/2015 Phương pháp hỗn hợp phân tích hệ siêu tĩnh Kết hợp phương pháp lực phương pháp chuyển vị phân tích hệ siêu tĩnh 57 9/4/2015 Ví dụ: Hệ bản: Hệ phương trình tắc: 58 9/4/2015 59 9/4/2015 60 9/4/2015 61 9/4/2015 62 9/4/2015 63 9/4/2015 64 9/4/2015 65 ...9/4/2015 PHÂN LOẠI KẾT CẤU • Hệ dây chịu kéo Hệ tĩnh định Hệ siêu tĩnh 9/4/2015 • Hệ chịu nén Hệ tĩnh định Hệ siêu tĩnh • Hệ dàn Hệ tĩnh định Hệ siêu tĩnh 9/4/2015 • Hệ kết cấu chịu cắt uốn Hệ... siêu tĩnh Bậc siêu tĩnh hệ siêu tĩnh số liên kết tương đương loại số liên kết cần thiết hệ bất biến hình số nội lực nhiều phương trinh cân tĩnh học học n = 3V - K • n số bậc siêu tĩnh hệ siêu... hệ có số liên kết nối đất vừa đủ có số thành phần nội lực tiết diện nhiều số phương trình cân cân tĩnh học EA= P P 2P 3P q 1.3 Các Phương pháp Phân Tích Hệ Siêu Tĩnh Các Quan Hệ Cơ Bản • Các Phương