Файл: Задача Расчет многопролетной шарнирной балки.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 165

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.



Далее показываем влияние перемещений балки KL на участок справа, но так как в точке L перемещения не будет, следовательно, не будет перемещаться и вся правая часть балки.

Полученное очертание и есть линия влияния опорной реакции VA (рисунок 1.11а).

Остальные ординаты линии влияния могут быть найдены из отношений подобия соответствующих треугольников.





б) линии влияния опорных реакций VB, VC, VD, VE строятся аналогично (рисунок 1.11 б-д).

  1. Построение линий влияния поперечной силы Qдля заданных сечений.

а) построение линии влияния Q1.

Д
ля этого рассмотрим этаж (участок LM), где находится сечение 1 (рисунок 1.12).



Сначала по алгоритму выполняется построение только на выбранном этаже:

  • у
    странить связь по нормальному направлению к оси балки в сечении, т. е. разрезать её в сечении 1-1(рисунок 1.13);



  • взамен удалённой связи приложить поперечную силу Q1 к левой и правой частям в положительном направлении (слева – вниз, справа – вверх) (рисунок 1.14);




  • сообщить возможные перемещения элементам балки в направлении приложенных сил, при этом части балки перемещаются параллельно друг другу (рисунок 1.15);




  • н
    а графике перемещений полный сдвиг оси балки в сечении 1-1 должен быть равен единице (рисунок 1.16);









  • ординаты ломаной линии, отсчитываемые по вертикали от начального положения оси балки, образуют линию влияния Q1 на участке.


Д
алее показываем влияние перемещения балки LМ на участки справа и слева. Так как в точке L шарнир переместился вверх, то он потянет за собой участок KL, а в точке M шарнир опустился вниз, то он потянет за собой участок MN. Далее справа шарнир N не перемещается, следовательно, и остальная часть балки справа тоже не будет перемещаться (рисунок 1.17). Полученное очертание и есть линия влияния поперечной силы Q1 (рисунок 1.24 а).




Остальные ординаты линии влияния могут быть найдены из отношений подобия соответствующих треугольников.

б) построение линии влияния Q2

Построение линии влияния Q2 ведётся по тому же алгоритму, что и для построения линии влияния Q1. Обратить внимание на то, что сечение 2-2 находится не в пролёте элемента балки LM , а на её консольной части. Поэтому после приложения поперечных сил в сечение 2-2 правая часть балки остаётся неподвижной (рисунок 1.25 а), а левая опускается вниз на единицу. Далее показываем влияние перемещений балки LМ на участки справа и слева. Полученная ломаная линия и есть линия влияния Q2 (рисунок 1.25 б).

в) построение линии влияния Q3

При построении линии влияния Q3 нужно обратить внимание на положение сечения 3-3: оно находится над опорой D (рисунок 1.25). Поэтому необходимо строить две линии влияния Q3лев и Q3пр. Для построения Q3лев, согласно приведённому выше алгоритму построения линии влияния, разрежем балку чуть левее опоры D и дадим возможные перемещения оси балки в направлении приложенных поперечных сил (рисунок 1.25 д). Пунктиром показана система после перемещения. Правая часть балки остаётся неподвижной, а левая опускается вниз на единицу. Далее показываем влияние балки NE на участки слева. Полученное очертание и есть линия влияния Q3лев (рисунок 1.25 е).

Последовательность построения линии влияния Q3пр приведена на рисунке 1.25 ж. Для построения Q3лев, согласно приведенному выше алгоритму построения линии влияния, разрежем балку чуть правее опоры

D и дадим возможные перемещения оси балки в направлении приложенных поперечных сил (рисунок 1.25 ж). Полный сдвиг оси балки справа от опоры в сечении 3-3 равен единице. Левее опоры D балка перемешается параллельно правой части балки, поэтому ордината точки N находится из подобия соответствующих треугольников, расположенных по правую и левую стороны от опоры D. Далее показываем влияние балки NE на участки слева. Полученное очертание и есть линия влияния Q3пр (рисунок 1.25 з).

  1. Построение линий влияния изгибающего момента Мдля заданных сечений.

а) построение линии влияния M1

Д
ля этого рассмотрим этаж (участок LM), где находится сечение 1 (рисунок 1.18).



Сначала по алгоритму (см. таблицу 1) выполняется построение только на выбранном этаже:

  • у
    странить связь, отвечающую изгибающему моменту M1,т. е. в сечение 1-1 ввести условный шарнир (рисунок 1.19);



  • в
    замен удалённой связи, приложить изгибающий момент M1 к левой и правой частям в положительном направлении (слева и справа – чтоб момент растягивал нижние волокна, рисунок 1.20);



  • сообщить возможные перемещения элементам балки в направлении приложенных моментов, при этом балка в шарнире не разрывается, а части диска LM повернутся относительно врезанного шарнира вокруг опор В и C (рисунок 1.21);




  • н
    а графике перемещений суммарный угол поворота оси балки в сечении 1-1 должен быть равен единице, при этом перемещение в сечении 1-1 будет определяться из геометрических соображений по формуле (рисунок 1.22);






Полученная ломаная линия образует линию влияния M1 на участке.

Д
алее показываем влияние балки LM на участки справа и слева. Так как в точке L шарнир переместился вниз, то он потянет за собой участок KL, и в точке M шарнир опустился вниз, то и он потянет за собой участок MN. Далее справа шарнир N не перемещается, следовательно, и остальная часть балки справа тоже не будет перемещаться (рисунок 1.23).



Полученное очертание и есть линия влияния изгибающего момента М1 (рисунок 1.24б).

Остальные ординаты линии влияния могут быть найдены из отношений подобия соответствующих треугольников.




б) построение линии влияния M2

Построение линии влияния M2 проводится аналогично построению линии M1.Так как сечение 2-2 находится на консольной части элемента балки LM , то под воздействием приложенных моментов M2перемещаться будет только левая часть балки (рисунок 1.25в). Шарнир L опустится на величину численно равную длине повернутой части балки от сечения 2-2 до шарнира L (суммарный угол поворота оси балки должен составлять единицу, но так как поворачивается только одна часть балки, то угол поворота этой части будет равен 1). Далее показываем влияние балки LM на участки справа и слева (рисунок 1.25 в).

Полученное очертание и есть линия влияния изгибающего момента М2 (рисунок 1.25 г).

в) построение линии влияния M3

Для построения линии влияния M3необходимо ввести шарнир в опорное сечение D балки и приложить моменты M3 в положительном направлении (рисунок 1.25 и). Консоль DN повернётся вокруг опоры D, а правая часть DE будет закреплена на двух опорах D и E, поэтому перемещаться не будет. Суммарный угол поворота оси балки должен составлять единицу, но так как поворачивается только одна часть балки - DN, то ордината отклонения точки N будет равна длине консоли DN, т.е. 2 метрам. Далее показываем влияние балки DE на участки балки слева (рисунок 1.25 к).


Полученное очертание и есть линия влияния изгибающего момента М3 (рисунок 1.25 и).





  1. Вычисление значений опорных реакций, поперечных силы и изгибающих моментов по линиям влияния от неподвижной нагрузки производится по формулами 1.1–1.3.

В соответствии с формулой 1.1, учитывая правило знаков, определяем значения опорных реакций по линиям влияния (рисунок 1.26).

(1.1)

(1.2)

(1.3)













Согласно формулам 1.2–1.3, учитывая правило знаков, определяем значения поперечных сил и изгибающих моментов в заданных сечениях по линиям влияния (рисунок 1.27).