Исследование конструкционного демпфирования в стальных каркасах с соединениями на высокопрочных болтах

• Автор: Сигал, Фред Рафаилович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 176 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ. II

1.1. Задачи конструкционного гистерезиса и конструкционного демпфирования. II

1.2. Экспериментальные исследования соединений металлоконструкций на высокопрочных болтах. .

1.3. Обзор исследований вынужденных колебаний систем с сухим трением

Глава 2. КОНСТРУКЦИОННЫЙ ГИСТЕРЕЗИС В УЗЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ

2.1. Общие положения

2.2. Конструкционный гистерезис в узловом соединении

с прижатыми накладками при чистом изгибе. .

2.3. Конструкционный гистерезис в узловом соединении

с прижатыми накладками при поперечном изгибе. .
2.4. Характеристики изгибной жесткости консоли с прижатыми накладками
2.5. Определение максимальных смещений накладок относительно основных стержней.
2.6. Оценка влияния изменения поперечных размеров соединяемых элементов на величину сил трения. . .
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ
3.1. Постановка экспериментальных исследований .
3.2. Испытания соединений на высокопрочных болтах при повторностатическом малоцикловом нагружении .
3.3. Анализ экспериментальных результатов.
Глава 4. КОНСТРУКЦИОННОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ В СТАЛЬНЫХ КАРКАСАХ С СОЕДИНЕНИЯМИ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ. . .
4.1. Постановка задачи
4.2. Конструкционное демпфирование в связевом каркасе .
4.3. Конструкционное демпфирование в рамном каркасе .
4.4. Исследование коэффициентов диссилативности . . .
Глава 5. ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ С ПОДВИЖНЫМИ
ФРИКЩОННЫШ СОЕДИНЕНИЯМИ.
5.1. Колебания одномассовых систем с сухим трением. .
5.2. Вынужденные колебания многомассовых конструкций с подвижными фрикционными соединениями связями сухого трения.
5.3. Реакция одномассовой системы с сухим трением на динамическое воздействие в виде случайного стационарного процесса.
5.4. Техникоэкономические показатели народнохозяйственной эффективности учета конструкционного демпфирования .
ОСНОВНЫЕ вывода
ЛИТЕРАТУРА


В противоположном случае перемещение свободного конца балки происходит по кусочно-линейной диаграмме (рис. Тщательно поставленные авторами эксперименты подтвердили полученные теоретические результаты. Отметим, что для данной задачи существенным является условие расположения оси балки на границе раздела двух ее частей. Бянем и Халловеллом [2, 3] . Авторы рассматривают циклический поперечный изгиб консоли, усиленной сверху и снизу тонкими накладками, занимающими часть балки (рис. Рис. Первоначально зоны проскальзывания образуются по мере роста нагрузки, как и в задаче первого типа. При этом касательные напряжения в зонах совместной работы соответствуют известному в сопротивлении материалов распределению их при поперечном изгибе, а в зонах проскальзывания равны элементарным силам сухого трения. Размеры зон относительного сдвига определяются статическим равновесием накладки. При достижении нагрузкой критического значения, соответствующего равенству напряжений в зоне совместной работы величинам сил сухого трения, проскальзывание происходит одновременно по всей поверхности контакта. В работах Я. Г.Пановко, Г. И.Страхова, Н. Г.Лебедева, В. К.Логинова и других [, , , , -, 4-8, 3] были систематизированы ранее полученные результаты и решено значительное количество задач конструкционного демпфирования в основном для машиностроения. При этом был разработан общий подход построения уравнений ветвей гистерезиса при стационарных циклах нагрузки. Некоторые полученные результаты вполне применимы в строительных конструкциях. Задача циклического чистого изгиба составной балки (неразрезная балка с прижатыми накладками) [] также представляет интерес при расчете строительных конструкций. В более точной постановке эта задача исследована В. Л.Бидер-маном [з] . Для элементов составного сечения принята гипотеза Тимошенко, т. При этом качественно меняется характер уравнений ветвей петли, что, естественно, сказывается и на значениях рассеянной энергии. В такой же постановке определены остаточные деформации в прессовых соединениях типа бандажированных валов при поперечном изгибе [б] . Для исследования рассеяния энергии во фрикционных соединениях стержней рамных и рамно-связевых каркасов необходимо дополнить известные результаты решением задачи о конструкционном гистерезисе при поперечном изгибе балки с прижатыми накладками. Это определило основную цель исследования в главе 2. Там же приводятся численные оценки влияния изменения поперечных размеров сопрягаемых элементов и максимальных величин их относительного сдвига при циклических нагрузках. При исследованиях динамических воздействий на механические системы с нелинейным сопротивлением наиболее распространенным является метод энергетического баланса. Это объясняется четкостью физических предположений, положенных в его основу [, ^ . В [] Я. Г.Пановко и Г. И.Страхов предложили приближенный метод расчета, основанный на двойной линеаризации. За жесткость системы принимается ее значение, осредненное за цикл деформирования. Полученные оценки средней за цикл жесткости для стержней с прижатыми накладками при поперечном изгибе приведены в главе 2. Метод энергетического баланса позволяет получить диссипативные характеристики конструкций, минуя определение амплитуды и фазы колебаний системы. При определении коэффициентов поглощения (диссипации) энергии за величину рассеянной энергии принимаются площади гистерезисных петель. В главе 4 на основе метода энергетического баланса определены коэффициенты поглощения энергии для связевого и рамного каркасов с соединениями на высокопрочных болтах и исследуется влияние конструкционного демпфирования на реакцию систем при сейсмических воздействиях. Помимо этого, в строительных конструкциях это единственное соединение, в котором силы сухого трения определяются в соответствии со строительными нормами [ИЗ] . В отечественной литературе ряд работ [9, II, , , -, 3] посвящен описанию перспектив применения этого типа соединений, техникоэкономических показателей и примеров сооружений, построенных в нашей стране и за рубежом [7, 8, , , , , , ] .