Строительная механика.
Часть III
ДИНАМИКА И УСТОЙЧИВОСТЬ
СООРУЖЕНИЙ
В В Е Д Е Н И Е .
ДИНАМИКА СООРУЖЕНИЙ –
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ
РЕКОМЕНДУЕМАЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА
по 3-й части курса строительной механики
(Динамика и устойчивость сооружений)
Учебники
1.Александров А.В., Потапов В.Д.,Зылев В.Б. Строительная механика. В 2 кн. Кн.2. Динамика и устойчивость упругих систем : учеб. для вузов / под ред. А.В. Александрова. –
М.: Высш. шк., 2008. – 384 с
2.Леонтьев Н.Н., Соболев Д.Н., Амосов А.А. Основы строительной механики стержневых систем : учеб. для строит. спец-тей. вузов. – М. : Изд-во АСВ, 1996. – 541 с.
3.Шапошников Н.Н. Строительная механика: учебник. – 13-е изд., перераб. и доп. – СПб. : Изд-во «Лань», 2012. – 704 с. (Предыдущие : Дарков А.В., Шапошников Н.Н. Строительная механика. – 12-е изд., стер., 2010 . – 656 с., 12-е изд., стер., 2008. – 656 с.)
4.Киселёв В.А. Строительная механика: Спец. курс. Динамика и устойчивость сооружений. –
М.: Стройиздат, 1980. – 616 с.
Учебно-методические издания
1. Себешев В.Г. Строительная механика. Часть III. Динамика и устойчивость сооружений ( иллюстративный конспект лекций ) : учеб. пособие [Электронный ресурс]. – Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2009. – 180 сл.
2. Себешев В.Г. Динамика деформируемых систем с конечным числом степеней свободы масс : учеб. пособие. – Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2011. – 227 с.
3. Себешев В.Г. Расчёт стержневых систем на устойчивость методом перемещений : учебное пособие [Электронный ресурс]. – 2-е изд., стер. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2013. – 84 с.
4.Крамаренко А.А., Широких Л.А. Устойчивость и динамика сооружений : сборник задач для самостоятельной работы студентов. – Новосибирск: НГАС, 1994. – 36 с.
5.Безухов Н.И. Устойчивость и динамика в примерах и задачах :
учеб. пособие для строит. спец-тей. вузов. – М. : Высшая школа, 1987. – 264 с.
6.Роев В.И. Устойчивость упругих стержневых систем. Метод перемещений : Метод. указания для студентов спец-ти. 2903 «Пром. и гражд. строит-во». – Новосибирск : НГАС, 1997. – 41 с.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИКИ СООРУЖЕНИЙ
Динамика сооружений -
раздел строительной механики, предметом которого являются принципы и методы исследования напряжённо- деформированного состояния сооружений (конструкций)
при динамических воздействиях.
Динамические воздействия -
это различные по физической природе внешние вынуждающие воздействия (силовые, кинематические и пр.), изменяющиеся во времени по значению, направлению и/или месту приложения, вызывающие движение деформируемой механической системы и сообщающие её массам ускорения, влиянием которых на напряжённо-деформированное состояние нельзя пренебрегать
(при требуемой точности расчета) в сравнении с влиянием других воздействий на данную систему, неизменных во времени.
Классификация динамических
воздействий
–по происхождению
–по физической природе
–по положению областей воздействия на сооружении
–по длительности воздействия
–по характеру изменения во времени
природные
техногенные
силовые (нагрузки)
кинематические (смещения связей)
температурные (?)
другие (электромагнитные и проч.)
подвижные 
неподвижные
длительные
кратковременные
импульсивные
внезапные Таблица по сложному закону
гармонические
Основные виды динамических воздействий |
||||||||||||
|
по признаку изменения во времени |
|
|
|
||||||||
Виды воздействий |
А п е р и о д и ч е с к и е |
П е р и о д и ч е с к и е |
|
|||||||||
|
Импульсивные |
F(t) t1 t2 |
|
F(t) t1 |
t2 |
F(t) TF |
TF |
F(t) TF |
TF |
t |
|
|
Прерывистые |
(ударные и др.) |
|
|
|
|
t |
t |
t |
t |
t |
|
|
0 |
t |
0 |
t |
0 |
|
|
t 0 |
|
|
t |
||
|
|
|
|
|
||||||||
Внезапно |
F(t) |
|
F(t) |
|
F(t) |
|
TF |
TF |
|
|
|
|
приложенные |
|
|
|
|
|
T0 |
|
T0 |
|
|
|
|
и внезапно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
исчезающие |
0 |
t |
0 |
t |
0 |
|
|
|
|
|
t |
|
|
F(t) |
|
|
|
F(t) |
TF |
|
TF |
TF |
|
|
|
|
Изменяющиеся |
0 |
|
|
t |
0 |
|
|
|
|
|
t |
|
по сложному |
F(t) |
|
|
|
F(t) TF |
TF |
TF |
|
|
|
|
Непрерывные |
закону |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
0 |
|
|
t |
0 |
|
|
|
|
|
t |
|
Гармонические |
Не существуют |
F(t)TF |
|
TF |
TF |
TF |
|
|
||||
(вибрационные) |
0 |
|
|
|
|
F |
t |
|||||
F(t) Fsin(ωF t 0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вынужденное движение –
движение механической системы в то время, когда к ней
приложены динамические воздействия.
Свободное движение –
движение системы, обусловленное начальным запасом механической энергии и происходящее
без вынуждающих динамических воздействий
( в те промежутки времени, когда
динамические воздействия отсутствуют ).
|
F(t) |
|
y(t) |
F(t) |
|
0 |
t |
y(t) |
|
0
t
Вынужденное Свободное Вынужденное движение движение движение
Свободное движение происходит
«по инерции».
Инерцией (инертностью)
называется свойство материального тела (системы), проявляющееся в сохранении движения, совершаемого им при отсутствии вынуждающих воздействий, и в постепенном изменении этого движения с течением времени при возникновении динамических воздействий.
Мерой инерции является масса.
Следствие: свойство инерции присуще механическим,
в т.ч. деформируемым, системам, обладающим массами.