Лекции по строительной механике стержневых систем. Часть 3: Статически неопределимые системы. Метод сил. Крамаренко А.А - 47 стр.

UptoLike

Рубрика: 

89 90
1,92b
11
– 0,5b
21
= 1,
-0,5b
12
+ 6b
21
= 0.
Отсюда b
11
= 0,533, b
21
= 0,044.
1,92b
12
– 0,5b
22
= 0,
-0,5b
12
+ 6b
22
= 1.
Отсюда b
12
= 0,044, b
22
= 0,170.
δ
-1
= (М
T
B
М
М)
-1
=
170,0044,0
044,0533,0
EJ
1
.
8. Вычисление элементов матрицы неизвестных метода сил Х.
X = –δ
-1
Δ
F
= –(М
T
B
М
М)
-1
(М
T
B
М
М
F
) =
=
108108180
1810867,71
EJ
1
170,0044,0
044,0533,0
EJ =
=
2,1961,1385,3
4,148,5222,46
.
9. Вычисление элементов матрицы изгибающих моментов
M
(F)
в заданной раме от постоянной и временной нагрузок.
)F(
15
)F(
14
)F(
13
)F(
12
)F(
11
)F(
10
)F(
9
)F(
8
)F(
7
)F(
6
)F(
5
)F(
4
)F(
3
)F(
2
)F(
1
F
)F(
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
000
8,2861,2711,23
000
0,240,1474,10
000
2,74,2689,16
4,148,5222,46
6,98,6696,56
000
6,921,4104,123
2,1961,1315,146
000
2,1961,1385,
33
2,1961,1385,33
000
MXMM
=+=
10. Кинематическая проверка правильности вычисления эле-
ментов матрицы M
(F)
, являющихся ординатами эпюр изгибающих
моментов в заданной раме от постоянной, первой и второй вре-
менных нагрузок в сечениях, показанных на рис. 16.16.
=
60,5760,5780,4083,4018,8924,89
60,3360,3360,4161,4126,2726,27
MBM
)F(
M
T
.
Относительные погрешности вычислений при сопряжении
окончательных эпюр изгибающих моментов, описываемых эле-
ментами матрицы M
(F)
, с соответствующими эпюрами от Х
1
= 1 и
Х
2
= 1 в основной системе метода сил, описываемых элементами
матрицы М, не превышают 0,07 %.
11. Построение эпюр изгибающих моментов в заданной раме
M
const
от постоянной нагрузки q
1
= 20 кН/мпо элементам перво-
го столбца матрицы M
(F)
(рис. 16.17);
)1(
temp
M от первой временной
                                                                                            ⎡ 0            0       0 ⎤ M1( F )
              1,92b11 – 0,5b21 = 1,                                                         ⎢ − 33,85 13,61      19,2 ⎥⎥ M (2F )
              -0,5b12 + 6b21 = 0.                                                           ⎢
   Отсюда b11 = 0,533, b21 = 0,044.                                                         ⎢ − 33,85 13,61      19,2 ⎥ M (3F )
                                                                                            ⎢                          ⎥
                                                                                            ⎢ 0            0       0 ⎥ M (4F )
                1,92b12 – 0,5b22 = 0,                                                       ⎢ − 146,15 − 13,61 − 19,2⎥ M ( F )
                -0,5b12 + 6b22 = 1.                                                         ⎢                          ⎥ (5F )
                                                                                            ⎢ − 123, 04 − 41, 21  9, 6 ⎥ M6
   Отсюда b12 = 0,044, b22 = 0,170.                                                         ⎢ 0            0       0 ⎥ M (7F )
                                                                                            ⎢                          ⎥
                                  1 ⎡ 0,533 0,044⎤                    M ( F)   = M F + MX = ⎢ − 56,96 − 66,8 − 9,6 ⎥ M 8( F )
            δ-1 = (МT BМ М)-1 =                       .
                                  EJ ⎢⎣0,044 0,170 ⎥⎦                                       ⎢                          ⎥ ( F)
                                                                                            ⎢ − 46,22 − 52,8 14,4 ⎥ M 9
                                                                                            ⎢ 16,89     − 26,4    7,2 ⎥ M10( F)

   8. Вычисление элементов матрицы неизвестных метода сил Х.                                ⎢                          ⎥ ( F)
           X = –δ-1 ΔF = –(МT BМ М)-1(МT BМ МF) =                                           ⎢ 0            0       0 ⎥ M11
                                                                                            ⎢ 10,74      14,0    24,0 ⎥ M12( F)
                                                                                            ⎢                          ⎥ ( F)
                 ⎡ 0,533 0,044⎤ 1 ⎡71,67 108 − 18 ⎤                                         ⎢ 0            0       0 ⎥ M13
          = − EJ ⎢             ⎥⋅ ⎢                 ⎥=                                      ⎢ 23,11 − 27,61 28,8 ⎥ M ( F )
                 ⎣0,044 0,170 ⎦ EJ ⎣ 180 − 108 − 108⎦                                       ⎢                          ⎥ 14
                        ⎡− 46,22 − 52,8 14,4⎤                                               ⎢⎣ 0           0       0 ⎥⎦ M15( F)

                      = ⎢                   ⎥.
                        ⎣ − 3,85 13,61 19,2⎦
                                                                   10. Кинематическая проверка правильности вычисления эле-
     9. Вычисление элементов матрицы изгибающих моментов       ментов матрицы M(F), являющихся ординатами эпюр изгибающих
M(F) в заданной раме от постоянной и временной нагрузок.       моментов в заданной раме от постоянной, первой и второй вре-
                                                               менных нагрузок в сечениях, показанных на рис. 16.16.
                                                                                     ⎡27,26 − 27,26 41,61 − 41,60 33,60 − 33,60 ⎤
                                                                    M T B M M ( F) = ⎢                                          ⎥.
                                                                                     ⎣ 89,24 − 89,18 40,83 − 40,80 57,60 − 57,60⎦
                                                                   Относительные погрешности вычислений при сопряжении
                                                               окончательных эпюр изгибающих моментов, описываемых эле-
                                                               ментами матрицы M(F), с соответствующими эпюрами от Х1 = 1 и
                                                               Х2 = 1 в основной системе метода сил, описываемых элементами
                                                               матрицы М, не превышают 0,07 %.
                                                                   11. Построение эпюр изгибающих моментов в заданной раме
                                                               Mconst от постоянной нагрузки q1 = 20 кН/м – по элементам перво-
                                                               го столбца матрицы M(F) (рис. 16.17); M (temp
                                                                                                         1)
                                                                                                             от первой временной
                                 89                                                                  90