Lý thuyết tính toán phi tuyến vật liệu

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu tác động của tải trọng gió theo miền thời gian lên nhà cao tầng có xét phi tuyến hình học và phi tuyến vật liệu (Trang 59 - 60)

Tính toán nội lực theo sơđồ khớp dẻo, khi tải trọng P còn nhỏ có thể coi như kết cấu làm việc đàn hồi, quan hệứng suất biến dạng là đường thẳng. Khi P tăng lên, biến dạng dẻo trong bê tông phát triển, miền bê tông chịu kéo bị nứt, khe nứt phát triển dần lên, hầu như toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu. Nếu lượng cốt thép không quá nhiều thì ứng suất trong cốt thép có thể đạt đến giới hạn chảy. Khi đó nếu tiếp tục tăng tải trọng, ứng suất trong cốt thép không tăng mà giữ nguyên ở giới hạn chảy. Momen tại tiết diện đó không tăng và vết nứt tiếp tục mở rộng, tiết diện bị quay quanh trọng tâm vùng nén. Khi đó sẽ xuất hiện khớp dẻo.

Khớp dẻo là liên kết khớp có thể chịu được một momen không đổi nào đó và có thể quay được một cách hạn chế. Sau khi xuất hiện khớp dẻo, nếu tải trọng tiếp tục tăng lên nữa, ứng suất trong cốt thép tại khớp dẻo vẫn không đổi nhưng ứng suất trong cốt thép tại vị trí khác sẽ tiếp tục tăng lên cho đến khi hình thành các khớp dẻo tiếp theo. Có nghĩa khớp dẻo đã gây nên sự phân phối lại nội lực trong kết cấu. Hệ kết cấu được xem là phá hoại khi nó xuất hiện đủ số khớp dẻo làm cho nó trở thành hệ biến hình tức thời. Trạng thái đó gọi là trạng thái cân bằng giới hạn.

Khớp dẻo có thể xuất hiện ở cột, dầm, tấm và vỏ. Lợi dụng sự phân phối nội lực trong kết cấu siêu tĩnh có thể tiết kiệm được cốt thép, chuyển bớt lượng cốt thép ở

những tiết diện đặt quá dày sang những tiết diện đăt thưa hơn để dễ dàng bố trí cốt thép và đổ bê tông. Khớp dẻo có liên quan mật thiết đến sự chảy dẻo của cốt thép và biến dạng đàn hồi dẻo của bê tông.

Để xác định được tải trọng giới hạn không phụ thuộc vào thứ tự xuất hiện các khớp dẻo và thứ tự tác dụng của tải trọng, có thể sử dụng phương pháp cân bằng giới hạn. Giả thiết rằng sau khi hình thành các khớp dẻo, kết cấu bị tách thành các miếng cứng, bỏ qua biến dạng của cấu kiện nằm giữa các khớp dẻo. Cho hệ kết cấu một chuyển vị khả dĩ f, phương trình cân bằng công khả dĩ của nội và ngoại lực có dạng tổng quát:

Trong đó:

Pi – tải trọng tập trung thứ i q – tải trọng phân bố

yi – chuyển vị khả dĩ tại điểm đặt tải trọng tập trung thứ i y – chuyển vị khả dĩ của phân tố dưới tải trọng phân bố Mi – momen giới hạn thứ i

φi – góc xoay khả dĩ thứ i

Khi q là tải trọng phân bốđều thì: ∫qydl = qF

Trong đó: F – diện tích tạo bởi trục cấu kiện và các chuyển vị khả dĩ

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu tác động của tải trọng gió theo miền thời gian lên nhà cao tầng có xét phi tuyến hình học và phi tuyến vật liệu (Trang 59 - 60)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(165 trang)