kết câu cao tầng
16
Ở đây, sự tồn tại của hư hỏng khi dao động sẽ dẫn đến sự thay đổi trong quỹ đạo của các nút trên đỉnh của cột chính.
Để giải bài toán này ta cần phải thực hiê ̣n lần lượt các bước sau:
Bước 1: Rời rạc hóa kết cấu, đánh số bậc tự do.
Bước 2: Thiết lập ma trận phần tử trong tọa độ địa phương:
- Ma trận khối lượng phần tử: Me - Ma trận độ cứng phần tử: Ke
- Tính toán tải trọng gió tại mỗi nút Fewind( )t .
Bước 3: Đưa các ma trận phần tử ở tọa độ địa phương về tọa độ tổng thể qua
ma trận chuyển hệ tọa độ ( hay còn gọi là ma trận quay). Ghép nối các ma trận khối lượng, ma trận độ cứng , vector lực nút của phần tử đã chuyển về hệ tọa độ tổng thể trên cơ sở ma trận mô hình tương thích để tạo thành ma trận khối lượng tổng thể M, ma trận độ cứng tổng thể K (có kể đến điều kiện biên), vector tải
trọng gió tổng thể Fwind. Riêng ma trận hệ số cản C thường áp dụng các giả thiết nhằm đơn giản hòa vì: một phần do bản chất phức tạp của hệ số cản, phần khác do yêu cầu của các phương pháp tính toán. Một dạng cản thường dùng trong kết cấu ma trận hệ số cản Rayleigh tính qua các ma trận M và K.
Bước 4: Giải hệ phương trình đô ̣ng ho ̣c:
wind t
MU CU KU F
Bước 5: Đưa ra kết quả tính.
2.1.3. Rời rạc hóa kết cấu và thiết lập ma trận phần tử
Ta coi mỗi thanh của kết cấu là một phần tử, giả sử kết cấu có ne phần tử và
nnode nút. Các phần tử trong kết cấu có thể có nhiều phương khác nhau. Hình 2.2 mô tả một phần tử Frame 3-D trong hệ tọa độ tổng thể và hệ tọa độ địa phương.
Mỗi nút có ba chuyển vị theo x,y,z và ba góc xoay theo các hướng tương ứng. Như vậy ứng với mỗi nút ta có 6 bậc tự do và đối với mỗi phần tử có 12 chuyển vị nút.
17