Оценка влияния различных факторов на несущую способность двухшарнирных арок при их упругопластическом расчете
Анализ результатов расчета на грузоподъемность стальных двухшарнирных арок параболического очертания при переменном количестве внутренних сил, входящих в интегралы Мора, переменной жесткости и пологостях. Сравнение получаемой предельной нагрузки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.09.2021 |
| Размер файла | 4,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ТОГУ
Оценка влияния различных факторов на несущую способность двухшарнирных арок при их упругопластическом расчете
Криворучкина А.А.
Панчук П.В.
Юрчишина А.А.
Мельников В.А.
Даниловский Ю.М.
г. Хабаровск
Аннотация
Работа посвящена анализу результатов расчета на грузоподъемность стальных двухшарнирных арок параболического очертания при переменном количестве внутренних сил, входящих в интегралы Мора, переменной жесткости и пологостях. Приводится сравнительная оценка получаемой предельной (или разрушающей) нагрузки и предельной нагрузки, отвечающей методу допускаемых напряжений. Исследуется влияние продольных сил на несущую способность двухшарнирных арок в предельном состоянии и металлоемкость.
Ключевые слова: способ упругих решений, пластический шарнир, предельное состояние, предельный изгибающий момент, несущая способность.
Abstract
Krivoruchkina A.A., Panchuk P.V., Yurchishina A.A.
Melnikov V.A., Danilovsky Yu. M.
PNU, Khabarovsk, Russia
Evaluation of the influence of various factors on the ability of the bilateral arcs at their elastic-plastic calculation
The work is devoted to the analysis of the calculation results for the loadcarrying capacity of steel double-hinged arches of a parabolic outline with a variable amount of internal forces entering into Mohr integrals, variable rigidity and flatness. A comparative evaluation of the resulting ultimate (or destructive) load and the maximum load corresponding to the method of permissible stresses is given. The effect of longitudinal forces on the bearing capacity of two-hinged arches in the limiting state and metal capacity is investigated.
Keywords: method of elastic solutions, plastic hinge, limiting state, limiting bending moment, bearing capacity.
Основная часть
В работе [1] предложена методика расчета двухшарнирных арок одной из модификаций метода предельного равновесия-способом упругих решений или пошагового нагружения. Объектом исследования здесь принята стальная двухшарнирная арка параболического очертания, загруженная вертикальной нагрузкой общего вида. Согласно этой методике первый этап расчета связан с чисто упругим расчетом на приращение нагрузки^, определением положения первого пластического шарнира или координаты X(i), а затем - численного значения Следующий этап состоит из расчета уже трехшарнирной арки на приращение нагрузки q2, определения ее численного значения и положения второго пластического шарнира или координаты х(2), а также окончательного значения разрушающей нагрузки q^=qi+q2.
Согласно предложенной методике в настоящей работе анализируется результаты расчета двухшарнирных арок (рис. 1, табл. 1,2,3) с переменным количеством внутренних сил, входящих в интегралы Мора (M, M и N, M и N и Q), с переменными жесткостями
а также с пологостями f/l = 0.1, 0.2, 0.3.
Из чисто упругого расчета всех 36 вариантов следует, что при принятых диапазонах изменения варьируемых величин определение коэффициентов 5п вполне допустимо без учета влияния N и Q (наибольшие отклонения не превышают 0,2%). При пологостях f /l > 0,2 грузовые члены А1Р также можно вычислять без учета N и Q (наибольшие отклонения не превышают 1,5%), а при f/l<0,2 учет влияния N в интегралах Мора необходим, т.к. здесь эти отклонения при // 1 = 0,2 составляют более 1,5%, а при // 1 = 0,1 они уже более 6%.
Для оценки влияния продольных сил на несущую способность арки в предельном состоянии [2] (влияние Q здесь ничтожно мало) была использована формула:
где V - коэффициент влияния,^/™ - продольная сила пластических шарнирах, действующая совместно с Мпр; Nnp0 = ат * А - продольная сила, вызывающая предельное состояние при чистом сжатии.
Таким образом, предельно изгибающий момент при совместном его действии с продольной силы равен
где Мпр - предельный изгибающий момент при чистом изгибе, а его снижение -
По формулам (2), (3) и (4) был выполнен расчет теперь уже для 12 вариантов с учетом образования двух пластических шарниров для каждого (см. предпоследние два столбца таблиц 1, 2, 3). Его результаты показывают, что влияние продольных сил на несущую способность арок в предельном состоянии растет с уменьшением их пологости. Так при f/l= 0.1 Е изменяется от 6.6 до 7.2%. Для сравнительной оценки предельных грузоподъемностей и q, отвечающих методам предельного равновесия и допускаемых напряжений, вычислены коэффициенты
которые изменяются от 84,6 до 96,4%, что подтверждает эффективность (с точки зрения расхода материала) первого из них.
На рис. 2 и 3 приведены графики функций
отвечающие законам изменения жесткостей (1), где V - объем арки, которой определен приближенным суммированием, и является показателем ее металлоемкости. Из этих графиков следует, что при f/l= 0.1-0.3
- и первом из соотношений (1) qUp практически остается неизменной (уменьшается всего на 0.025%), а расход материала растет на 17.19%;
- и втором qnр из (1) снижается на 16.20% с увеличением металлоемкости на 8.010%;
- и третьем соотношении (1) qUp падает на 31.65%, а расход материала остается неизменным;
- - и последнем из (1) грузоподъемность и металлоемкость снижаются, соответственно, на 58.26% и 13.10%.
грузоподъемность двухшарнирный арка нагрузка
В заключении отметим, что полученные результаты могут быть использованы в учебном процессе и в инженерной практике.
Библиографические ссылки на источники
1. Жарков Н.С., Даниловский Ю.М. Упругопластический расчет двухшарнирных арок с учетом изменения напряженного состояния их сечений. Материалы 57-й студенческой научно-технической конференции инженерно-строительного института ТОГУ. Хабаровск, изд-во ТОГУ, 2017. - с. 103-108.
2. Клейн Г.К. и др. Руководство к практическим занятиям по курсу строительной механики. - М.: Высшая школа, 1980. - 384 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Номенклатура выпускаемой продукции. Характеристика сырьевых материалов. Технологическая схема изготовления арок стрельчатых трехшарнирных. Методы контроля, испытаний и измерений. Протокол определения предела прочности клеевого соединения при раскалывании.
курсовая работа [224,5 K], добавлен 08.05.2012Общий метод определения перемещений. Линейно-деформируемая система. Работа внешних и внутренних сил вспомогательного состояния на перемещениях, вызванных действием сил грузового состояния. Формула Мора. Способ перемножения эпюр. Правило Верещагина.
реферат [2,0 M], добавлен 06.11.2008Нагрузки, действующие на сооружения и их элементы. Сосредоточенные нагрузки, распределенные нагрузки, Статические и динамические нагрузки. Законы изменения нагрузок. Величина расчетной нагрузки. Величина запаса прочности. Деформация и перемещение.
реферат [1,1 M], добавлен 17.11.2008Расчет характеристик шарико-винтовой передачи. Нагрузочная способность и базовая динамическая осевая грузоподъемность. Определение геометрических характеристик передачи. Расчет статической грузоподъемности. Определение кинематических характеристик.
контрольная работа [453,1 K], добавлен 17.06.2013Конструирование опорных частей балки с экспериментальным мониторингом сохраняемости геометрии при естественном старении. Расчет внутренних силовых факторов. Определение высоты балки из условия жесткости. Подбор геометрических размеров сечения балки.
курсовая работа [299,2 K], добавлен 17.06.2013Составление расчетной схемы вала. Приведение сил, действующих на зубчатые колеса, к геометрической оси вала. Построение эпюр внутренних силовых факторов. Определение запаса усталостной прочности вала. Проверка жесткости. Расчет крутильных колебаний.
контрольная работа [155,2 K], добавлен 14.03.2012Применение и классификация стальных труб. Характеристика трубной продукции из различных марок стали, стандарты качества стали при ее изготовлении. Методы защиты металлических труб от коррозии. Состав и применение углеродистой и легированной стали.
реферат [18,7 K], добавлен 05.05.2009Общие сведения о подшипниках скольжения, их классификация и типы, функциональные особенности и сферы применения. Особенности работы и методика расчета, конструкции и материалы деталей. Статическая и динамическая грузоподъемность подшипников, их оценка.
презентация [374,9 K], добавлен 24.02.2014Сущность и содержание, а также основные элементы теории марковских случайных процессов. Модели расчета надежности объектов. Порядок присвоения исходной информации. Сравнение результатов расчета, принципы и этапы построения математической модели.
презентация [963,4 K], добавлен 17.04.2014Системы подвижных взаимосвязанных и параллельных сил. Методы расчета на подвижную нагрузку. Построение линий влияния усилий простой балки в статически определимых системах. Построение линий влияния при узловой передаче нагрузки, определение усилий.
презентация [136,2 K], добавлен 24.05.2014Свойства материалов при расчетах на прочность, жесткость и устойчивость определяются механическими характеристиками. Испытания над материалами проводят на деформацию растяжения, сжатия, кручения, изгиба при действии статической или переменной нагрузок.
реферат [2,4 M], добавлен 13.01.2009Порядок расчета технико-экономической эффективности для каждой организационной структуры ГПС, техническая и социально-экономическая эффективность их внедрения в производство. Сравнение и оценка экономической эффективности различных форм автоматизации.
реферат [365,6 K], добавлен 23.05.2010Экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки. Оценка прочности и жесткости балки.
лабораторная работа [176,9 K], добавлен 06.10.2010Исследования влияния на nt и рt различных параметров циклов для комбинированного двигателя. Анализ значения КПД и давления при исходных данных. Оценка влияния степени предварительного расширения, степени повышения давления и степени сжатия на значение Pz.
контрольная работа [4,0 M], добавлен 11.06.2012Анализ технологии изготовления червячной фрезы, выявление факторов, влияющих на ее точность и стойкость. Методы градации выявленных негативных факторов, определение среди них лимитирующих. Разработка мероприятий по минимизации влияния данных факторов.
дипломная работа [233,6 K], добавлен 07.08.2009Основные аспекты создания стержней. Растяжение в центре и по бокам. Расчет статических стержневых систем и основных переменных. Оценка параметров закручивания. Создание стальной балки и стержня определенной жесткости. Определение опорных реакций.
курсовая работа [155,4 K], добавлен 27.07.2010Формула расчета защитного эффекта. Состав исследуемых вод. Контроль скорости коррозии. Влияние магнитного поля на эффективность омагничивания воды. Анализ результатов лабораторного изучения влияния магнитной обработки воды на ее коррозионную активность.
статья [100,8 K], добавлен 19.01.2013Особенности оценки надежности аналитической методики. Анализ результатов эксперимента. Дисперсионный анализ результатов опытов. Описание многофакторной системы. Определение типа и объема химического реактора. Алгоритм расчета технологического аппарата.
контрольная работа [350,6 K], добавлен 09.12.2011Анализ и описание работы электропривода и датчиков входящих в станок. Схемный анализ интерфейса связи. Алгоритм поиска неисправности станка с ЭСПУ. Методика расчета трудоемкости и себестоимости капитального ремонта станка на ОАО "СветлогорскХимволокно".
отчет по практике [1,1 M], добавлен 02.05.2017Изучение технологических процессов производства стальных бесшовных труб для нефтегазовой отрасли. Характеристика лаборатории ферросплавного производства. Правила техники безопасности на химических объектах. Методика химического анализа углистой породы.
отчет по практике [60,4 K], добавлен 07.04.2017
