Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гибшман М.Е. Теория расчета мостов сложных пространственных систем

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.76 Mб
Скачать

§ 33. РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ НА ДЕЙСТВИЕ УСАДКИ, ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ БЕТОНОВ И СОПРОВОЖДАЮЩЕЙ ИХ ПОЛЗУЧЕСТИ

Рассмотрим случай, когда в сечении возникают только деформации, обусловленные усадкой бетона или воздействиями на него температур­ но-влажностного режима окружающей среды. Усилия от внешних на­ грузок N = М ѵ = М w = 0.

В приведенных ранее формулах учтены деформации усадки гуі каждого участка сечения в предположении, что каждый участок с оди наковыми свойствами бетона имел бы одинаковые деформации усадки в любой точке, если бы деформировался свободно. Следовательно, урав­ нения (IV.33) и (IV.34) непосредственно применимы для этого случая и упрощаются, так как внешние нагрузки отсутствуют, а в правой части уравнений (IV.35) исчезают все члены, содержащие начальные усилия во всем сечении или на отдельных его участках.

Деформации еуі можно определять по формулам (IV.2), (IV.6) и (IV.7). Можно учесть и более сложный случай, когда усадочные или температурно-влажностные деформации распределяются по линейному закону на каждом участке в случае его свободного деформирования. Тогда для каждого участка заданы во времени законы изменения еуі, Тсуг и Тюуо Все формулы расчета при этом останутся без изменения, но вместо у0 или его производных надо будет вводить уѵ уѵуі, а вместо y w — разность y w y wyг. Вычитаемые значения известны, их следует переносить в правые части уравнений, т. е. формулы (IV. 15) примут вид:

 

Nt = Noi е ~ (ptJr E i F i e ~

b

(е;- е у;) ев*<йрг;

 

 

ф* $

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ь

 

 

 

(IV.43)

 

M .l = M üete-*i*t. + Et / , ie-***t $ (yv- y vyi) e ^ ^

 

M wi = Mwoie

 

 

 

Ь

 

 

 

 

 

 

 

ф<$ (Ÿw—w )

Ф<d4V

 

Свободные члены выражения (IV.23) запишутся в форме:

 

 

 

т

 

т (m-f1—/)

у

 

 

у—п

 

 

 

Ф* = 2

Et Ft dwi 2

Буг

2

( - « г Г - 1 С

(<*) +

 

 

т

 

г = 1

у'= 1

 

п= 1

у 3

т

 

 

 

 

т

Г

(т+і-у)(т+1—у)'|

 

 

 

+

2

^

2

17сг

Тсуг

+ * w i7®i

4 w y l J > 2

'“ і) " " 1 С

( а У

 

г = 1

/= 1

 

 

 

 

 

гг= 1

 

т

(IV.44)

 

 

 

т

 

т (гп+ 1—0

!

 

 

у—/г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф3 = 2

£г Fl dvi 2

еуг

2

( - « і ) пГ-!і С

(а) +

 

 

т

 

і= 1

/= 1

 

п~ 1

/

т

j—n

 

+

 

т

Г

(т+1—/) (т+1—/)|

 

 

2

еі

2

I7»*

Тшуг

+Кiivi

Tcyy J 2 (—ai)n~lС (a),

 

« =

1

f = l

 

 

 

 

 

n— 1

 

m

 

 

,

 

 

 

 

 

 

(m — !)

 

 

a Фх останется без изменения, но только N = 0.

Изменятся также правые части уравнений (IV.35). Все

(k-j)

(*—/)

__

_ (k-n

N0 = Noi = M v0

= Mvoi = Mwoi = Mwo = О,

a в двух последних уравнениях прибавятся соответственно члены:

 

Г

<*+ 1—/>

kwi I w i

(A+I-/)]

 

a i)n

!~п

1 = 1

1=

I VI

Ѵѵуі

Ушуі J

ZA ('

1 ^

(a)>

1

 

 

 

n =

1

 

k

(IV.45)

 

(*+1- / >

,

(*+!-/)!

 

 

 

 

 

2il (

^î)™

i - ' 1

2A E}

/ =

LIwi

Утуі ^vi Ivi

Уѵуі J

1 ^

(®)-

i = 1

1

 

 

 

n =

1

 

k

 

Если все участки сечения имеют одинаковую температуру, посто­ янную во времени или изменяющуюся по какому-либо закону, напри­ мер по формулам (IV.8) и (IV.9), то в статически определимых конструк­ циях никаких усилий и ползучести от изменения температуры не воз­ никает.

Однако можно принять, что каждый участок сечения имеет свою температуру, постоянную по всему участку или изменяющуюся линей­ но, а во времени изменяющуюся во всех точках этого участка по одному закону. В первом случае можно полагать ет = гуі и рассчитывать се­ чение как на равномерную усадку в пределах каждого из участков. Во втором случае надо задать еще уѵуі и ywyi, зависящие в данном случае от температуры, и рассчитывать сечение с учетом формул (IV. 43) — (IV.45).

Следовательно, приведенный метод применим для расчета сечения на влияние равномерно или линейно меняющейся по участкам усадки, температурных или влажностных, деформаций с учетом ползучести материала каждого участка сечения конструкции.

§ 34. РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ СИММЕТРИЧНЫХ ОТНОСИТЕЛЬНО ОДНОЙ ИЗ ГЛАВНЫХ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ОСЕЙ

В практике конструирования мостов очень часты случаи, когда се­ чение конструкции симметрично относительно одной из главных, цен­ тральных осей инерции. Сечения прямолинейных элементов почти всегда симметричные (рис. 48).

Если на симметричное сечение действуют изгибающие моменты М ѵ и M w или усадка, температура и влажность имеют характеристики, несимметричные относительно оси симметрии, то такое сечение надо рассчитывать как несимметричное. Для этого можно выделить отдель­ ные участки сечения так, чтобы центры тяжести трех каких-либо участков не лежали на одной прямой, и принять эти точки за / = 1, k — 2 и / = 3. Например, сечение из четырех различных участков (рис. 48, а), нагруженное несимметрично, можно условно разбить на пять участков с тем, чтобы центры тяжести 2 и 3 наклонных ребер не лежали на оси w.

Если симметричное сечение нагружено только в плоскости симмет­ рии (рис. 48, б) и имеет симметричные усадочные и температурно-влаж*

 

ностные деформации, то оно бу­

 

дет деформироваться также сим­

 

метрично. В

этом случае выде­

 

ление новых

участков

(по типу

 

рис. 48, а) нецелесообразно, так

 

как

все

усилия

в направлении

 

перпендикулярно плоскости сим­

 

метрии будут заведомо одинако­

 

вые, а расчет с большим числом

 

участков более сложен. Однако

 

пользоваться

приведенными

ра­

 

нее формулами в случае, когда

 

центры

тяжести

всех

участков

 

лежат на одной оси,

нельзя, так

 

как все А ц формул (Ш.ЗО) обра­

 

щаются

в

неопределенности

 

(dvi

= 0).

Вместо

 

условий

 

(III.30) — (III.34) надо

пользо­

 

ваться

формулами

(111.35) и

Рис. 48. Симметричное сечение конструк­

вместо

трех

точек

брать

две

ции из материалов с разными упругими

/ =

1 и k =

2.

 

 

 

 

и пластическими свойствами

Методика вывода систем диф­

 

ференциальных

уравнений

и

.других формул аналогична приведенной ранее, поэтому

рассмотрим

уже готовые формулы для расчета

симметричного

сечения под дей­

ствием в плоскости симметрии переменных во

времени усилий N и М

и с учетом всех длительных процессов (индексы, обозначающие оси, опускаем).

Формулы для определения усилий в каждом участке сечения с оди­ наковыми свойствами:

 

4>t

 

N i = N0ie - a^ * + E i Fi e

^ ( е і _

еуг) е“^ Л р ,;

 

о

(IV.46)

 

Vt

 

 

М і ^ М оіе - аі ^ + Е і І і е-

■г<Р ^ ( 7 _

Ту,)е“г 4>t d(pt.

Формулы для определения постоянных коэффициентов системы дифференциальных уравнений:

 

т

і

j — n

 

aU=

2

El FI Ai ! 2

(—a,)«-J C

(a);

 

i — 1

n — 1

m

 

 

m

j

In

 

av =

2

Et Fi Ai2 2

( - « i) " _ l 'C

(a);

i — 1

n = 1

m

 

 

E t (Ft d-i An -{- I t : A)

i

(a i)n~ l

І-п

(a);

 

Ь ц= S

2

C

 

 

г = 1

 

 

 

 

 

л = 1

 

m

 

(IV.47)

 

 

 

 

 

 

 

i

 

l~n

 

 

 

 

 

 

 

 

(— a ;)"->

 

 

 

b* i =

2

E d F i d i A t o — Ii-.A)

2

C

(a),

 

 

‘= 1

 

 

 

 

П=1

 

m

 

 

где A iu A i2 и Л

принимают по

формулам (III.35) при / =

1 и А = 2.

Переменные правые части системы дифференциальных уравнений

определяются в виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

(т—І) !

 

 

 

т ( т + 1 —/)

/

( - a ^ - i'c (ос);

 

фі= 2

^

C(a)+ ^ E

t F t 2 " e yJ ”2

 

1=0

 

m

1=

1

 

/=І

 

n=l

m

 

 

m (m—j ) j

 

 

 

m ( m +

 

 

m

 

 

 

 

 

I — / ) /

j—n

 

 

Ф.2 - 2 0 /W

Q “ ) + 2

E i F i d t ^ j

eyi

2

(— a ,)» -1C ( a ) + } ( IV .48)

m

 

m (m +1 —/)

/

 

 

!—n

 

 

 

 

+ %ßiIi2

Tyi

 

2

(-a,)" -i

C (a).

 

 

 

i=i

 

i=i

 

 

n—1

 

 

 

 

 

 

 

Характеристическое

 

уравнение 2

 

(m — 1)-й степени

получается

после раскрытия определителя:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

a y

r " - i

2

a 2 j rm~

 

 

 

 

 

 

f =

I

 

 

j — 1

 

 

= 0,

 

 

(IV.49)

 

 

 

m

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

. 2

6 2; / " * -

 

 

 

а постоянная ф* при k =

1, 2, 3,

.... 2т — 2 по формуле

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

щ

 

 

 

 

 

 

 

 

2

^ Г

У

 

2

&і / < Г /

 

 

 

 

 

^

=

 

 

--------- =

 

~

------------•

 

(І Ѵ -5°)

 

 

 

 

 

2

“2^ Г

у

 

2

ьѵЕ£~!

 

 

 

 

 

 

 

/ = 1

 

 

/=і

 

 

 

Общие решения системы неоднородных дифференциальных урав­

нении дают деформации сечения и будут иметь вид:

 

 

 

 

 

 

2 т —2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е, --=

 

g j - f C ,

ri 4 >t I r

r

 

 

 

 

 

 

I= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2m —2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4>1£i4Г,£ L ^

, ‘+ c !m+ c î

 

 

 

 

 

 

i= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2m — 2

_

\

 

‘ ,= У

 

^ ± ^ е г л (АІ1 + ъ А „ , +

1=

1

r l

 

+ Л а ( C 2m - l + Q m - l ) + Л ;2 ( Q m ~f Q m )>

 

2 m— 2

_

V

1 V ^ L± £ L ^ « P((I _ ^ )+

 

Л /=1

/7

H

vQm-i -f- Qm-i Qm C2m) : Л.

Переменные величины Сг определяются решением системы линей­ ных алгебраических уравнений:

2 т —2

I2—1 (а п + ' М 21) С і г Г

Ѵ ‘ ф* = Ф 1;

 

m—2

 

 

 

i=l

 

 

 

2m—2

 

 

 

S K + ^ a 2r ) Q r r ‘- V ^ = 0;

 

г—1

 

 

(IV .52)

2m—2

 

 

/=1

( ^ + Ф А ^ Г

' - Ѵ ^ = 0;

 

2m—2

 

 

 

2 .

(^Tm “Ь'Q ß2m) Q r i

&* t ~b ^lm ^2m-lVû2m

— Oj

i = l

 

 

 

2m—2

(^im+ 'Фг ^2m) Q ri

e 1Ф<~f blmC2m_i + &2m C2m = 0,

2

I — 1

 

 

 

где средние пары уравнений, стоящие между многоточиями, записывают при / = 2, 3, 4, ..., m — 1.

Окончательные значения С) определяют интегрированием по фор­ муле (IV.32).

Система линейных алгебраических уравнений для определения по­ стоянных Q решений (IV.51) будет иметь вид:

т

k

( * + ! —/) І

j —n

k ( k—j)

j

Ъ В г Р і 2

4i 2

(- « г )" -1 C ( a ) = 2 N 0 C ( a ) -

 

 

n = 1

k

/=o

k

m

k

m

k

(*+!—/)

'

/—л

2 0 п П (an—ct;) + 2 Q

Q Q 2

е0гу

2 (—«|)п- 1С(о);

(=1

n = 1

7=1

7=1

 

/г= 1

k

 

m

 

 

ft (ft+I—/) /

 

 

/—n

(«) +

1

I l E J . d , 2

e0;

2 ( - « i ) " ~ I

 

c

 

1=1

 

 

j=1

 

rt=I

 

 

£

 

 

 

 

 

 

m

 

 

k ( A - j - l — / )

/

 

 

/ — л

 

 

 

 

Ь

 

2 £ г / г 2

То

2

(— «г)"- 1

 

С

 

(“ ) =

 

І= 1

 

J=1

 

П=1

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

(ft—/)

/

«г

 

 

ft

 

 

 

 

 

J

 

Mo

с(a)— 2

(Л^ог^г + ^ог) П

(an —a 4) +

0

 

 

 

Æ

i =

1

 

 

« = 1

 

 

 

 

m

 

 

 

k ( fc - j - 1 — / )

/

 

 

 

/ — л

 

2

 

jEjfjdj 2

еуог

2

(—“ i)n~ ‘

ft

C

(«) +

/'= 1

 

 

/=1

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

k (ft+1 —j)

j

 

 

 

j —n

 

+

2 £ , Л

2

Yyo/

2

( - a i ) " - 1 C

(a),

 

 

i = \

 

 

/ = 1

 

/1=1

 

 

 

k

 

 

где пары уравнений (IV.53) записываются при k =

1, 2, 3, ..., m — 1.

Во всех формулах (IV.46) — (IV.53) учтено значение ууі, которое появляется, если усадка или температурно-влажностные деформа­ ции различных участков сечения приняты заданными и линейно изме­ няющимися вдоль оси симметрии.

Для случая действия постоянных во времени усилий ІѴиМна сим­ метричное сечение и без учета усадочных и других воздействий получим более простые формулы.

Правые части дифференциальных уравнений (IV.48) будут:

0 1 = Na1aa ...a m;

(IV.54)

Ф2= Ma1 a 2 ...a m,

а постоянные частных решений (IV.38) преобразуются к виду:

Вѵ

aia2--'am (Nb2m- M a 2my,

 

D

(IV.55)

в,.

«l«2 ■■-а-m

(Malm— Nblm),

D

где D ciimb 2 m b}m Ü2 m,

Общее решение системы дифференциальных уравнений будет:

—2

еі —

2

~Гі еГі Ф;+ С,2т_і + В1фу,

 

i— 1

 

(IV.56)

 

2m—2

 

 

 

 

e2 —

2

Фі "І"

+ ^2 Ф/

 

i=l

 

 

2m—2

^er^t(An+^Ai2)+

ег= У

^

п

1=1

 

+ ^ І 1

( С г т - 1 +

Ві ft) +

Лі2 (C2rn+

B2Фг);

 

 

2m—2

 

 

 

 

Т = т

2 - f

 

 

 

 

 

i=i

 

 

 

 

+

( -

Ф -^ l ^

- - <^ + 2 2-

2 - m

Ф

Система линейных алгебраических уравнений (IV.53) для опре­ деления постоянных С решений (IV.56) и (IV.57) примет вид:

m

Л

k

2m—2

 

 

/

 

/ —п

\

2

2

 

2

 

Сг г?"' (Ла + фгЛі2) 2 ( - o f)»- 1С (а) =

 

г = 1

 

1 = 1 1 = 1

 

 

п = 1

 

&

 

 

 

к

 

 

т

 

к

т

 

 

 

 

= Л Г С (а )- 2

Л^П

( « „ - « , ) - 2 Я І^ ,И І1Я1 +

 

 

 

ft

 

 

г=1

я=1

і=І

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

k—/г

 

 

 

 

 

 

+ ЛІ25 2) 2

(— «г)"“ 1 С (а);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П= 1

k

 

 

 

m

 

 

k

—2

 

/

 

/—л

 

2 £ , М , 2

 

2

 

с гг?-/ (лг1+ ^ л г2) 2 ( - « г)'г- , С(а)+

 

і = I

 

j =

1

/ =

1

 

гг= 1

 

k

 

 

m

 

 

k

2m—2

/

 

/ —n

(IV.58)

+

2

^

2

 

 

2 C,r{-'(1-*,) 2 (-»,)"-■

C <a) =

 

/=1

л

/=1

/=і

л=1

 

k

 

 

 

 

k

 

m

 

k

 

 

 

 

= M C { a ) - ^ ( N i dl + M l) U (ana t)

 

 

 

 

k

 

 

 

І= 1

n = 1

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

k

k —n

 

— 2

EtFidl(AnB1+ Лг2 ß2) 2 (— «г)"-1

C (а)—

 

 

»= 1

 

 

 

 

 

 

n = 1

 

k

 

 

 

 

m

 

 

 

 

k

k—n

 

 

 

 

-

2

E- ^ { B t - B

2) 2 ( — a i)n~ l

С (a);

 

при k = l ,

2

,

 

3

— 1.

 

 

 

 

Постоянные C2m_1 и C2m определяют во всех случаях по формулам:

Not .

Eft» ЕіFt

. Moi ^ et — е2

То: Еі Iі di — d2

подставляя в них выражения (IV.51) или (IV.56). 156

Пример IV.5. Рассмотрим случай симметричного сечения мостовой конст­ рукции, состоящего из трех участков с разными свойствами материалов и под­ верженного действию постоянных во времени усилий N и М.

По формулам (III.35) получим:

„ ,

,

d3—dz

,

di — d3

А ц — 1;

А 3і

“1 — d2“ ;

Азг— 1;

А32 =

di di

А21 = А12 = 0; А = dx — d2.

По формулам (IV .47) получим:

aii = EiFi + E3 /•-,

d;-

 

d;

;

 

аа1 = £ 2 Р2 + £ 3 Рз

dl

*

 

 

 

 

 

 

 

 

-- d2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d i— d2

ö l 2 — F l -Fl (а 2+

а з ) + £ з

F 3

,

,

 

 

 

 

 

 

a22 ^2 ^2 (а 1

а з) +

 

 

 

 

 

 

 

 

d± —d2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d\ — dg

(ccj-^cc2)‘,

Яіз= £і Fi cc2 cc3 - ^ £ 3

 

dg— d2

а! а2‘,

 

“3

j

 

F3 -*

~

 

di— d2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di — d2

 

 

 

 

<*23=

£2 ^2 oti cc3 +

£g F3

 

 

~

 

а г а 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di— d2

 

 

 

 

 

 

*

 

^

T- .

,

^1 +

^2 ^2+

^3 ^3 ,

i~i

 

 

f

d3 — d2

 

bu =

F i F i d i + --------- ------ -----------+ E 3F3 d3

di— d2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di—d2

 

 

 

1

■" 0"e

 

^21 = ^2 ^2 d2—E3 F3d;

di — d3

 

 

F i^ i-^ ^ 2^2 + ^ 3^3

 

di—d2

 

 

 

 

 

di — d2

 

 

 

^12*

 

 

 

 

 

£ 1/1

\

 

 

 

 

 

 

£0 / 2

 

 

 

 

 

^ i ^ i d i + -

 

7 "

) ( а 2 +

схз)-^

-

 

— ( а і Ч ч а 2) - ^

 

 

 

 

 

 

 

di — d2 -

 

 

 

 

 

d i— d2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E3F3d3~

 

 

 

-f-

 

£ з --3,

)

(«! +

«,);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d i—dz

 

di d2

 

 

 

 

 

 

 

 

*22=

E%F2 dz £ 2 /2

 

(а іЧ « з) 4

^E3 F3 d3 d i d3

 

 

 

 

 

 

 

di— dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di dz

 

 

 

 

 

 

E3I3

\

 

 

 

 

 

 

 

E1 I1

(ct2+

a 3);

 

 

 

 

 

 

di —d2

) (0C1+ CC2) — ------- 7 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di—dz

 

 

 

 

 

 

 

* 1 3 — ( £ i £ i d i 4

 

,

 

.

| &2 а з 4

di — do

■oti a3 -f-

 

 

 

 

 

 

 

 

dx —d3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

( г, r,

,

d3dz

,

 

£ 3/3

\

а і a 2>

 

 

 

 

 

т

 

£3 £3 ds ,

, 4

 

 

,

,

/

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

di — dz

 

di — dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*2 3 = ^ £ 2 £ 2 dz

 

 

 

 

 

а і а з 4

 

 

 

 

,

/

r,

r,

 

,

di — d3

■—

E3I3

 

^

аі«2-— ,

Ei Ii

а2 а3.

•ф-

[ £s£sd3

di dz

di dz

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di dz

 

 

Характеристическое уравнение (IV.49) будет:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я ц f 2 + a i2 г Ч а із

 

а г р Ч й г Ѵ ф а г з _ Q

 

 

 

 

*11

f 2 Ч

*12 f Ч

*13

 

 

* 2 i г 2 Ч

*22 г Ч

*23

 

 

 

Оно имеет четыре корня. Тогда по формуле (IV.50)

аиг| + а12г;і-фа1з Фй = Я21 г\ Фя22 rkJTaM

при k = 1, 2, 3 и 4.

По формулам (IV.55) получим:

Ві =«1 «2 «3 (^Ѵ633— Ма23)

а 13 Ь 2 3 — & 1 3 я 2 3

Вг■«! ос2 а 3 (Ма13Nb13)

° 1 3 Ь 2 3 — 6 1 3 ö 2 3

Общее решение (IV .56) будет:

4

éi= 2

7 1" еГ*Ф+ С8фВіФі;

І= 1

 

4

 

 

S2= У .

- Ч і е ^ Ч С

в + В, Фі-

;= 1 О

 

Уравнения (IV .58) для определения Сг — С4

запишутся в виде:

Ci [£і f іф В 2 F2 ф іф f з F3 (Лзіфгф Л32)] ф С 2 [ f i f іф £ г F%ф-іф

Ф-Вз f з (Л3іф ф 2 Л32)] фСз [Ег f і ф £ 2 f 2 ф зф £ з f з (Лзі ффз Л32)] Ф

ф С 4 [ f i ^ ф £ 2 F2 ф4ф £ з F3(Л3іФ ф 4 ^зг)] = Na1N2 ( a i— ос2) —N3(а 4 — сс3)

 

•—Ei Fi BiЕ2 Fг В2Е3 F3(Л34 ß i

Л32 В2)',

 

 

 

С і I E i F 1 с ! і ф £ 2 F 2 d2 ф і ф £ з f з^з (Л3і ф ф і Л32) ф ( £ і ^ і ф £ 2 ^2ф £ з ^ з ) '

-фі

Ф

 

•ф- ... ф С 4 Еі Fi di~\-E2 F2 d2ф4 + £ 3 F3 d3 (Л3іф ф 4 Л32) ф (£i Л ф £ 2 / 2ф

 

l—ф4

 

 

 

 

 

ф £ з Iз)

А

(N3 <ізфЛ43) (а 4 — ос3) —

 

 

NFxi (N2(і2 + Л42) (а 4 — а 2) —

 

 

—Ei Fidi BiЕ2f 2 d2 B2E3 F3d3(Лзі £ іф Л32 B2)-

 

 

 

Bi — ß2 (E1 1 1 A-E2 12~\~Е3 !3)‘,

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

Ci [£1 f 1 (®2 Ф

а з )ф £ 2 f 2 Фі (® іФ а з) ф £ 3 f з (Л31ФФ1 Л32) (ос4ф а 2)] Гі ф ... ф

ф С 4 [£ 4 Fi (oc2 ф а 3) ф £ 2 f 2 ф 4 ( а 4 ф а 3) ф £ 3 F3 (Л 31' ф ф 4 Л 32) (et! ф а 2)]

г4=

 

= N<Xi a 2 —N3 («! — а 3) (а2 — ос3) —£ 4 Fx Вг (а 2ф а 3) - Е2 F2 В2(о^ф аз) —

 

 

—Ез F3 3 1 0 і ф Л 32 В2) ( а 4 ф

а 2);

 

 

 

 

Ci | f г f i di ( а 2 ф а 3 ) ф £ 2 f 2 d2фх (осіФ а 3 ) ф £ 3 f 3 d3(Л 3і ф ф х

Л 32) ( а 4 ф

а 2) ф

 

+ [fi d1

(ос2ф а 3) ф £ 2 / 2 ( а іф а 3) ф £ 3 13 (а і ф а 2)]

'Ь )

ф

 

 

О ф

 

ф С 4 j f i f i di (а 2ф а 3) ф £ 2 f 2 d2ф4 (осіфс£3) ф £ 3 f 3 d3(Л3іф ф 4 Л32) (ссі ф ос2) Ф

“г [Ei l i (я2 -фЯз) - ( - £ 2 I г (a i 4"а з) “Ь^з 73 (а і -Ф ct2)]

1—Ф« r4 = Ma1 a2—

 

 

A

(Л^з d3 + М„) (ссу а 3) (сс2— я 3) — Е4 Fі dy By (cc2-ф-я3)

E2F2d2 B2(cc4 -ф* oc3) —

ß

__ ß

[Ei Iy (а2-ф-сс3)-ф-

E 3 F 3 d 3 ( 4 31 B i - p A32 ß2) (сс4 -j- а 2) —

~

+ £г^г (а і“г а з)т^з^з (a i + cc2)].

Постоянные C5 и Ce определятся по формулам (IV .59). Следовательно, ре­ шения (IV.56) и (IV .57) получены.

§ 35. РАСЧЕТ КОМБИНИРОВАННЫХ СЕЧЕНИИ НА КРУЧЕНИЕ С УЧЕТОМ

ПОЛЗУЧЕСТИ

Рассмотрим произвольное сечение мостовой конструкции, состоя­ щее из совместно работающих участков материалов с разными упру­ гими свойствами и ползучестью. Сечение подвержено действию перемен­ ного во времени крутящего момента М п. В дополнение к ранее приня­ тым гипотезам полагаем, что контур сечения не деформируется, т. е. все части сечения имеют одинаковый угол закручивания, а продоль­ ная ползучесть, усадка или температурно-влажностные деформации не влияют на деформации кручения в одном и том же сечении. Предпола­ гаем также, что сечение или имеет один замкнутый контур с нескольки­ ми концентрическими участками из материалов с разными свойствами (рис. 49, а), или не имеет замкнутых контуров (рис. 49, б).

Пусть в каждом участке сечения действует часть М пі полного кру­ тящего момента Мп, так что их сумма равна

т

 

2м пі = м п,

(іѵ.60)

i=i

где т — общее число участков с различными свойствами в сечении.

Рис. 49. Сечения конструкции из материалов с разными упругими и пластиче­ скими свойствами, работающие на кручение

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ