Динамические догружения балки при расслоении

• Автор: Кравцова, Эльвира Александровна
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СУЩЕСТВУЮЩЕЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКИХ ДОГРУЖЕНИЙ ПРИ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

2 ДИНАМИЧЕСКИЕ ДОГРУЖЕНИЯ В БАЖЕ С РАЗНОУРОВНЕВЫМИ ПРОДОЛЬНЫМИ РАССЛОЕНИЯМИ

2.1 Предварительные замечания

2.2 Квазистатическое расслоение балки

2.3 Динамическое расслоение балки по всей длине

2.3.1 Собственные частоты и формы изгибных колебаний балки с трещиной

2.3.2 Модальный анализ расслоившейся балки с грузом

2.4 Выводы по разделу

3 СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ РАССЛОЕНИЯ БАЖИ
3.1 Предварительные замечания
3.2 Динамическое расслоение балки по всей длине
3.2.1 Собственные частоты и формы изгибных колебаний балки, расслоившейся на ряде участков
3.2.2 Вынужденные колебания балки с трещиной
3.3 Выводы по разделу
4 ДИНАМИЧЕСКИЕ ДОГРУЖЕНИЯ СОСТАВНОЙ БАЛКИ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ПРОДОЛЬНОМ РАССЛОЕНИИ ПО НЕЙТРАЛЬНОМУ СЛОЮ
4.1 Предварительные замечания
4.2 Постановка задачи
4.3 Квазистатическое расслоение балки
4.3.1 Расслоение в балке происходит справа налево
4.3.2. Расслоение в балке происходит слева направо
4.3.3 Расслоение на двух участках одновременно

4.3.4 Распределение нормальных сжимающих напряжений в
крайнем верхнем волокне при различной локализации расслоений
4.3.5Трансформация напряженного состояния составного стержня с учетом скорости распространения расслоения
4.4 Динамическая задача
4.4.1 Постановка задачи
4.4.2 Собственные частоты и формы изгибных колебаний балки
с расслоением
4.4.3 Вынужденные колебания балки с расслоением
4.4.4 Вынужденные колебания балки при ее полном расслоении
и анализ ее напряженно-деформированного состояния
4.4.5 Колебания балки после внезапного расслоения от правой опоры
4.4.6 Колебания и анализ напряженно-деформированного состояния балки при расслоении от левой заделки
4.5 Динамические приращения напряжений в реальной балке
4.6 Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
В связи с участившемся количеством катастроф, как в России, так и за рубежом (обрушение конструкций Трансвааль-Парка в Москве, металлических ферм плавательного бассейна в Пермской области, конструкций покрытия спорткомплекса в Германии и т.д.) внимание научной и гражданской общественности направлено на проблемы обеспечения надежности, безопасности и живучести строительных конструкций и сооружений. Под живучестью понимается способность конструкции выполнять заданные функции в полном или ограниченном объеме при отказе одного или нескольких элементов системы. Под отказом понимаются необратимые процессы, негативно влияющие на ее прочность, устойчивость и пр.: деградация опорных связей и сопряженных элементов, образование расслоений (трещин) и т.д. Причинами отказа могут быть как ошибочные технологические и проектные решения, так и запроектные аварийные повреждения. Особенно опасными являются внезапно образующиеся повреждения, так как фактор мгновенности приводит конструкцию в колебания, в ходе которых напряжения и деформации могут превысить допустимые значения. Поэтому с позиции строительной механики важной проблемой является разработка и внедрение аналитических, численных и экспериментальных методов, учитывающих изменение расчетной схемы нагруженной конструкции и описывающих специфику динамических процессов, инициализируемых этими изменениями. Эти методы должны связывать уровни приращений напряжений и деформаций с параметрами конкретных запроектных воздействий.
Однако задача исследования динамических догружений стержневой системы при внезапной структурной перестройке типа продольного расслоения поставлена впервые, а методика ее решения и полученные результаты являются новыми.

Тогда,
Г 0 >

И'/,)

/ *зЦ) ( *гЦ) *іЦ)' / Г0 Л
kiK\P 1; *4 Ці / *зЦ к2 Ці
/ к-К2Щ ) kiK lfcl) / К4У1) *зЦ) W" ”
) kiK2^) kiK l^l) W” V Ю/
Получим систему однородных алгебраических уравнений относительно

Мк2(т)+жМт11)=
Условием существования ненулевых решений этой системы является равенство нулю ее определителя
К2{п) кМ

Раскрывая определитель, получим частотное уравнение для балки, состоящей из одного сегмента
tg(тI])-th{тj]) = 0 (2.20)
На рисунке 2.10 изображены графики зависимостей двух безразмерных низших частот со 1 и со2 от уровня полного расслоения п. Эти частоты являются корнями частотного уравнения (2.20), для балки, состоящей из одного сегмента. Условия опирання балки, соответствуют формулам (2.19).