Материал: 1499

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Х1 δ11+Х2 δ12+ гр∑

1 Pi

Х1 δ21+Х2 δ22+ гр∑ 2 Pi

=0,

=0.

Первый индекс при δ соответствует направлению перемещения, а второй

–силе, вызвавшей это перемещение.

Врассматриваемой раме в точке А отброшена опора и по направлению

отброшенных связей приложены неизвестные силы Х1 и Х2. Следовательно, горизонтальное и вертикальное перемещение здесь равно нулю и можно запи-

сать

гр

=0,

гр

 

=0.

 

 

1∑ Pi

 

2∑ Pi

 

 

 

(Для рамы один раз статически неопределимой каноническое уравнение

имеет вид: Х1 δ11+

гр

=0).

 

 

 

 

1∑ Pi

 

5 Определим коэффициенты канонических уравнений.

5.1 Определим коэффициент δ11, используя метод Верещагина.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для этого приложим в точке А

 

 

 

 

 

 

 

безразмерную силу Х10 =1 (по направ-

м

 

 

 

 

 

 

лению реакции VA=Х1)

и построим

 

 

 

 

 

 

эпюру изгибающих моментов:

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

0=0

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х10 = 1

М01х (z1 ) = X10 z1 = z1

3=3 м

;

1,4 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

М01х

(z2 ) = X10 3=1 3=3 м;

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z1

 

М01х

(z3 ) = X10 3=1 3=3 м.

 

 

 

 

3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = ∑ωi01 Mci01 ,

 

 

 

 

 

 

 

11

 

ΕΙx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = ∑ωi01 Mci01

=

1

[ω01

M01

+ ω01

M01

+ ω01

M01

];

 

11

ΕΙx

 

1

1

2

2

3

3

 

 

 

ΕΙx

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

9

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω01

=

hl

 

=

33 =

м2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

1

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω012

= hl 2

= 3 1,4 = 4,2 м2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МС3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω301

•

 

 

[Мх01]

ω301

= hl 3

= 33,5 = 10,5 м2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

2

 

 

 

 

01

 

 

 

01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мс

=

 

 

 

3 = 2 м; Мс

 

= 3 м;

Мс

 

= 3 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

3

 

 

01

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МС2

МС101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

+

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3ω101

δ = ∑ωi01 Mci01

=

1

[ω01

M01

+ ω01

M01

+ ω01

M01

]=

 

11

 

 

ΕΙx

 

1

 

 

1

 

2

2

3

3

 

 

 

 

 

 

ΕΙx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

9

 

 

 

 

 

 

53

 

 

 

 

 

=

 

 

 

2 + 4,2

3

+10,5 3

=

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EIx

2

 

 

 

 

 

 

EIx

 

 

 

 

 

5.1.1 Проверка правильности определения δ11 методом Мора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ11 =

 

 

 

∑i 1 ∫lM

01x (zi )M01x (zi )dzi =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1

 

 

[∫l

1 M01x (z1)M01x (z1)dz1 + ∫l2 M01x (z2 )dz2 + ∫l3 M01x (z3 )M01x (z3 )dz3 ].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

[

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

]=

1

 

3

 

3

 

 

1,4

 

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

 

 

=

 

 

3 z

 

z

 

dz

 

+

 

1,4 3

3dz

 

+

3.5 3 3dz

 

 

z1

 

 

+ 9z

 

+ 9z

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

EJx

 

∫0

1

 

 

1

 

1

 

∫0

 

2

 

∫0

3

 

EJx

3

 

0

 

2

0

3

0

 

 

 

 

1

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 12,6 + 1,5

=

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJx

 

3

 

 

 

EJx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ11=м3/(кН/м2)м4=м.

5.2 Определим коэффициент δ22, используя метод Верещагина. Для этого приложим в точке А безразмерную силу Х02 = 1 (по направлению реакции НA=Х2) и построим эпюру изгибающих моментов:

 

 

4,9

+

 

 

ω 02

•

м

 

 

 

4

 

3,5

 

 

•

 

 

ω302

 

 

 

 

3

1,4

 

 

Z

 

 

1,4 м

 

ω202

 

2

x02 =1

 

 

Z

 

 

 

 

Z1

0

 

 

3 м

 

 

 

МС402

МС302

[Мх02]

МС202

0

М02х (z1 ) = 0;

 

 

 

 

 

 

М02х (z2 ) = X02 z2 = z2

 

0м=0м

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4м=1,4 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М02

(z

3

) = (1,4 + z

3

) X0

=1,4 + z

3

 

0м=1,4м

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3,5м=4,9 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

22 =

 

∑ωi02

Ml02i

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

 

=

1

 

[ω02 M02

+ ω02 M02

+ ω02 M02 + ω02 M02 ];

 

22

 

 

 

 

 

 

ЕJx

1

 

 

с

 

 

 

2

 

с

 

3

 

 

 

с

 

4

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω02

= 0;

ω02

=

1

hl =

1

1,41,4 = 0,98 м2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω302 = 3,51,4 = 4,9 м2 ;

ω024 =

1

3,5 3,5 = 6,125 м2 ;

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мс02 = 0 м; Мс02

=

2

1,4 = 0,93 м; Мс02

= 3,15 м; Мс02 =

 

56

м.

3

15

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56

 

39,22

 

 

δ22

=

 

 

 

0,98 0,93 + 4,9 3,15 + 6,125

 

=

 

 

 

.

 

 

EJx

15

EJx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ22=м3/(кН/м2)м4=м.

5.2.1 Проверка правильности определения δ22 методом Мора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ22 =

 

 

 

 

∑i 1 ∫lM02x (zi )M02x (zi )dzi ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJ

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ22 =

1

 

[∫01,4 z22 dz2

+ ∫03,5 (1,4 + z3 )(1,4 + z3 )dz3 ]=

 

 

 

 

EJx

 

 

 

 

 

1

 

z3

 

 

3,5

 

1,4z

2

 

3,5

 

1,4z2

 

3,5

 

z3

 

 

3,5

 

 

 

 

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

2

 

 

+ 1,96z3

 

 

 

+

 

3

 

 

 

+

 

 

3

 

+

3

 

 

 

=

EJx

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39,22

 

 

 

 

 

 

=

 

[0,9147 + 6,86 + 17,15 + 14,2917]=

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJx

 

 

 

 

 

5.3 Определим коэффициенты δ12 = δ21 в соответствии с теорией Максвелла в аналогичной последовательности

3

+

4,9

+

ω301

•

 

•

 

 

 

 

 

 

1.4

ω201

•

 

 

 

 

 

3

+

 

0

 

3

 

 

МС302

МС202

0

 

 

 

δ

= δ

 

=

∑ωi01 Mс02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

i

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

EJx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω01

=

9

м2 ; М

02

= 0 м; ω01

= 4,2 м2 ; М02

= 0,7 м; ω01

= 10,5 м2 ; М02 = 3,15 м;

 

с

 

1

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

с

 

 

3

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

 

= δ

 

 

=

1

 

[M02

ω01

+ M02

ω01

]+

1

 

[0,7 4,2 + 3,15 10,5]=

36,015

.

12

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЕJx

 

 

с2

2

 

с3

3

 

EJx

 

 

EJx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3.1 Проверка правильности определения δ12=δ21

методом Мора:

 

 

δ

 

= δ

 

=

1

 

[3

М01 (z

 

) M02 (z

 

 

)dz

 

+ 1,4

М01

(z

 

) M

02 (z

 

)dz

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

21

 

EJx

∫0

х

1

 

 

x

 

 

1

 

 

 

1

∫0

 

х

 

2

 

x

2

 

 

2

 

 

 

 

+ ∫03,5 М01х (z3 ) M02x (z3 )dz3 ]=

1

 

3z2

 

+ 4,2z3

 

+ 4,2z3

 

 

+ 3z

3

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1,4

 

 

 

 

3,5

 

 

 

2

 

 

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJ x

2

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

2

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1

 

[2,94 + 14,7 + 18,375]=

 

36,015

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ12=м3/(кН/м2)м4=м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4 Определим коэффициент

гр1∑ Pi

(

1Р) методом Верещагина:

 

 

 

 

 

 

 

n

01*

 

 

 

 

 

∑ωiMc

м

 

= i=1

i

1P

EJx

3,5

 

 

 

 

 

 

2F= 80 кН

М= 70 кНм

 

 

1,4 м

F= 40 кН

 

 

 

3 м

q= 35 кН/м

 

 

 

) = −Fz

 

+

qz

2

=− 40z

 

+

35

z2

 

M

 

(z

 

1

 

 

,

 

 

2

 

 

2

 

x

1

 

1

 

 

 

1

 

1

 

M(z ) 3м=37,5кНм , x 1 0м=0

Mx (z2 ) = −3F + q232 =−120z1 + 352 9 = 37,5кН м,

Mx (z3 ) = −3F +

3q

2

− M + 2Fz3 = −120 +157,5 − 70 + 80z3 =

 

 

2

 

 

 

 

= −32,5 + 80z3 ,

 

 

 

Mx (z3) 3м0м==−247,5кНм32,5кНм ,

Источник: https://studfile.net/preview/16411531/