Tài liệu BÀI GIẢNG CƠ HỌC KẾT CẤU (Chương 3) docx

PGS. TS. ĐỖ KIẾN QUỐC
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BÀI GIẢNG CƠ HỌC KẾT CẤU
CHƯƠNG 3

1. Tải trọng di động và phương pháp tính

Tải trọng di động: có vị trí thay đổi → gây ra
nội lực thay đổi.
Thí dụ: Xe lửa, ô tô, người, dầm cầu chạy…

Vấn đề cần giải quyết: Cần tìm S
max
(nội lực, phản
lực …)
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 2
z
K
Hình 3.1

1. Tải trọng di động và phương pháp tính (tt)

Các phương pháp giải quyết:

Giải tích: lập biểu thức giải tích S(z) và khảo
sát cực trị: phức tạp  không dùng.
Thí dụ:
ứng với 5 vị trí của tải trọng


Đường ảnh hưởng: dùng nguyên lí cộng tác
dụng. Được dùng trong thực tế.
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 3
1
2
k
5
S ( )
...
S
S
z
S



=





2. Phương pháp đường ảnh hưởng

Định nghĩa:
Đồ thị của đại lượng S theo vị trí một lực tập
trung P=1 (không thứ nguyên) có phương
chiều không đổi, di động trên công trình.


Kí hiệu: đah S hoặc “S”
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 4

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Trình tự vẽ “S”:

Đặt P=1 tại vị trí Z; coi như lực bất động.

Lập biểu thức S=S(z), thường gồm nhiều
biểu thức khác nhau cho nhiều đoạn
khác nhau.

Cho z biến thiên và vẽ đồ thị S=S(z).
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 5

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Qui ước:

Đường chuẩn vuông góc P=1 (hoặc // trục
thanh)

Trung độ vuông góc đường chuẩn.

Trung độ (+) dựng theo chiều của P.
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 6

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Chú ý

Phân biệt sự khác nhau giữa đah S và
biểu đồ S.

Thứ nguyên tung độ đah =
Thí dụ :
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 7
[S]
[P]
[M] F-L
["M"]= = =L
[P] F

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Thí dụ:
Vẽ đường ảnh hưởng “A”, “B”, “M
k
”, “Q
k
”
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 8
a b
P = 1

K
A B
L
z

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Thí dụ (tt):

Phản lực:
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 9
L-z
A=
L
z
B=
L
a b
P = 1
K
A B
L
z
z
“A”
1
“B”
1

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Thí dụ (tt):

Nội lực:
Đah gồm 2 đoạn: đường trái và đường phải.
Xét cân bằng phần ít lực để đơn giản hơn
(phần không có lực P=1).
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 10
t
k
t
k
z
= -B = -
Q
L
b
= B.b = z
M
L
0 z a≤ ≤
b
Q
k
t
K
B
M

k
t

Đường trái
a b
P = 1
K
A B
L
z
z

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Thí dụ (tt):

Nội lực:
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 11
p
k
p
k
L-z
=A=
Q
L
a
=A.a= (L-z)
M

L
a z L≤ ≤

Đường phải
a
Q
k
p
K
A
M
k
p
a b
P = 1
K
A B
L
z
z

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Thí dụ (tt):

Nội lực (tt):
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 12
a b
P = 1

K
A B
L
z
“M
k
”
b
đ. trái
đ. phải
a

2. Phương pháp đường ảnh hưởng (tt)

Thí dụ (tt):

Nội lực (tt) :
3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 13
a b
P = 1
K
A B
L
z
1
“Q
k
”
1

đ. trái
đ. phải

Xét dầm đơn giản có đầu thừa vì là trường hợp
tổng quát của dầm đơn giản và dầm công xôn.
3.2 ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG TRONG DẦM TĨNH ĐỊNH ĐƠN
GIẢN
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 14
P = 1
L

1. Đường ảnh hưởng phản lực
3.2 ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG TRONG DẦM TĨNH ĐỊNH ĐƠN
GIẢN
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 15
P = 1
A
B
L
1
1
“A”
“B”
B
A
L-z
M 0 : A=
L
z
M 0 : B=

L

=




=


∑
∑
Vẽ đah với 2 tung độ tại A
và B, tức là z= 0 và z= L
bậc 1

2. Đường ảnh hưởng nội lực (tt)

Tiết diện trong nhịp:

“M
k1
”: trái giao phải dưới k
1
 cách vẽ nhanh.
3.2 ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG TRONG DẦM TĨNH ĐỊNH ĐƠN
GIẢN (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 16
ab
K

1
A B
L
K
3
K
2
c
“M
k1
”
a
đ. trái
đ. phải

2. Đường ảnh hưởng nội lực (tt)

Tiết diện trong nhịp (tt):

“Q
k1
”: trái song song phải  vẽ nhanh.
3.2 ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG TRONG DẦM TĨNH ĐỊNH ĐƠN
GIẢN (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 17
ab
K
1
A B
L

K
3
K
2
c
“Q
k1
”
1
1
đ. trái
đ. phải

2. Đường ảnh hưởng nội lực (tt):

Tiết diện trong nhịp (tt):
Chú ý: và
3.2 ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG TRONG DẦM TĨNH ĐỊNH ĐƠN
GIẢN (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 18
p
A
Q
t
B
Q
ab
K
1
A B

L
K
3
K
2
c
“Q
A
P
”
1
1
đ. trái
đ. phải

2. Đường ảnh hưởng nội lực (tt):

Tiết diện đầu thừa:
Chú ý: giống dầm côngxôn.
3.2 ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG TRONG DẦM TĨNH ĐỊNH ĐƠN
GIẢN (TT)
Chương 3: Xác định nội lực do tải trọng di động 19
a
b
K
1
A B
L
K
3

K
2
c
“M
k2
”
b
“Q
k3
”
1
“M
k3
”
c
“Q
k2
”
1