建筑工程橋梁振動(dòng)

發(fā)布時(shí)間:2024-02-18
作者對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論進(jìn)行了一些分析,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力與結(jié)構(gòu)的自振頻率、結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模態(tài)與結(jié)構(gòu)的振型有本質(zhì)上的聯(lián)系。這些聯(lián)系為鋼結(jié)構(gòu)的定性分析帶來(lái)益處。
結(jié)構(gòu)的基本頻率僅與結(jié)構(gòu)的剛度分布和質(zhì)量分布有關(guān),外界干擾力大小只影響振幅的大小,而不影響基本頻率的大小。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力與結(jié)構(gòu)的剛度分布有關(guān),而與外界干擾力大小無(wú)關(guān)。影響結(jié)構(gòu)剛度的因素包括構(gòu)件截面尺寸,初始內(nèi)應(yīng)力及邊界約束條件等。結(jié)構(gòu)基本頻率和穩(wěn)定承載力是其固有特性。一旦結(jié)構(gòu)的剛度分布和質(zhì)量分布確定,總可以求解唯一的基本頻率和穩(wěn)定承載力。
在近似求解基本頻率時(shí),先選擇形狀函數(shù),通過(guò)能量守恒或最小勢(shì)能定理求得。“其求解精度完全取決于振型形狀函數(shù)的選取。原則上只要滿足幾何邊界條件,形狀函數(shù)可以任意選擇,即形狀函數(shù)僅與具體邊界條件一致,但對(duì)不是真實(shí)形狀的任意形狀函數(shù),為了保持平衡,就必須有附加外部約束作用,這些附加外部約束將使體系變得剛硬,自由度減少,使應(yīng)變能增加,從而使基本頻率計(jì)算值增大。由此可見(jiàn),用真實(shí)振型求得的基本頻率是用能量法所得頻率中的最小一個(gè)”即求解精度取決于形狀函數(shù)接近真實(shí)的振型函數(shù)的程度。
事實(shí)上,用能量法求解穩(wěn)定承載力時(shí),上述敘述也是恰當(dāng)合理的。由結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論可知,其求解精度完全取決于撓曲形狀函數(shù)的選取。原則上只要滿足幾何邊界條件,撓曲形狀函數(shù)可以任意選擇,即形狀函數(shù)僅與具體支承條件一致,但對(duì)不是真實(shí)形狀的任意形狀函數(shù),為了保持平衡,就必須有附加外部約束作用,這些附加外部約束將使體系變得剛硬,自由度減少,使應(yīng)變能增加,從而使計(jì)算穩(wěn)定承載力增大。由此可見(jiàn),用真實(shí)振型求得的穩(wěn)定承載力是用能量法所求得中的最小一個(gè)。求解精度也取決于撓曲線(形狀函數(shù))接近真實(shí)撓曲線的程度。
精確的基本頻率和穩(wěn)定承載力總是和真實(shí)的形狀函數(shù)相對(duì)應(yīng)。換句話說(shuō),結(jié)構(gòu)在失穩(wěn)時(shí)的撓曲線和自振時(shí)基本振型曲線是完全一致的。
為方便對(duì)比分析,以質(zhì)量和慣性矩均勻分布的簡(jiǎn)支梁為例。(略)
由最小勢(shì)能定理可以知道,在所有滿足幾何邊界的可能位移中,真實(shí)位移總是使得結(jié)構(gòu)體系勢(shì)能最小。這是自然界存在的客觀規(guī)律,“水往低處流”就是這個(gè)道理。結(jié)構(gòu)在失穩(wěn)時(shí)的撓曲線和自振時(shí)的振型曲線是完全一致的,這種一致性決定了 撓曲線和 振型曲線之間的相互聯(lián)系。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu),以上的分析可供借鑒。結(jié)構(gòu)體系的定性分析,例如高而窄的梁可能發(fā)生側(cè)扭屈曲、繞弱軸屈曲、繞強(qiáng)軸屈曲,鑒于上述理由,其振型可能出現(xiàn)如下情況,第一振型為側(cè)扭振動(dòng),第二振型為繞弱軸振動(dòng),第三振型為繞強(qiáng)軸振動(dòng)。又如網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),若知道其基本振型,就可以知道結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時(shí)的失穩(wěn)模態(tài),這對(duì)結(jié)構(gòu)的概念分析帶來(lái)方便。
結(jié)構(gòu)理論分析的目的在于工程應(yīng)用。由以上的分析可以得到一些啟示:
當(dāng)結(jié)構(gòu)布置相同時(shí),基本頻率與最小穩(wěn)定承載力之間存在數(shù)值關(guān)系,基本振型與失穩(wěn)模態(tài)是一致的,可以方便地相互借用對(duì)方有關(guān)概念。其本質(zhì)原因是最小勢(shì)能定理起作用。結(jié)構(gòu)在外界荷載(靜力、動(dòng)力、狹義、廣義)作用下,其變形總是使得結(jié)構(gòu)體系勢(shì)能最小。當(dāng)需要改變結(jié)構(gòu)的基本頻率時(shí),可以采用改變穩(wěn)定承載力的方法,如改變邊界約束條件、設(shè)置支撐、選取適當(dāng)?shù)慕孛嫘问?,施加預(yù)應(yīng)力等。
上一個(gè):米市周總結(jié):極品數(shù)字米曝交易 米市依舊火熱
下一個(gè):百合花種植

瑞士carlo gavazzi安全繼電器/傳感器/接近開(kāi)關(guān)
聚眾斗毆全部人都到抓到嗎
miui升級(jí)安卓12(小米手機(jī)升級(jí)安卓系統(tǒng)升級(jí))
杜仲褐斑病的防治方法
熱電偶導(dǎo)體及套管的傳熱注意事項(xiàng)是什么?
ZG4Cr22Ni14爐柵耐熱鋼低價(jià)好質(zhì)量
銷量排行榜前10名的手機(jī)(銷量前十名的手機(jī)型號(hào))
開(kāi)關(guān)AC-DC轉(zhuǎn)換,你了解嗎?
發(fā)電廠接地線、接地極布置方式的一般要求有哪些?
騰訊云中國(guó)香港服務(wù)器需要備案嗎
十八禁 网站在线观看免费视频_2020av天堂网_一 级 黄 色 片免费网站_绝顶高潮合集Videos