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柔度 —— 单位力引起的位移。
(力偶) (转角)
1
k
刚度 —— 单位位移所需施加的力。
(转角) (力偶)
两者的互逆关系:
单自由度时:
δ
1
▲ 结构的刚、柔度系数 复习
补充内容
两端固支梁侧移刚度:
δ
简支梁中点柔度、刚度:
悬臂梁自由端:
δ
一固一铰支梁的侧移刚度:
k
(同悬臂梁)
k
● 熟记几种简单情况的刚、柔度
单击添加文本
PART 01
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PART 02
2. 柱的并联、串联刚度
(1)并联
总侧移刚度:
h
EI
EI
h1
h2
总侧移刚度:
并联一般公式:
总侧移刚度:
h
∞
(2)串联
Δ2
Δ
k2
总刚度:
串联一般公式:
Δ1
、k2 — 楼层刚度
楼面刚度
为无穷大
视同刚臂
k1
h2
h1
P
k1
▲ 楼层刚度与位移法刚度系数的关系
EI∞
EI∞
k1
k2
1
1
k11=k1+k2
k12=k21=-k2
k22=k2
、k2 —— 楼层刚度(本楼层单位侧移所需的侧向力)
k1
、k22 —— 位移法的刚度系数
k11
、k21
、k12
由图示可知:
—— 第j 个结点位移发生单位位移(其它结点位移均锁固)时,
在第i 个结点位移处产生的反力。
3. 应用举例
P
解:
1)计算各楼层(侧移)刚度
(柱并联)
2)计算楼顶点(侧移)柔度
3)计算顶端侧移
求图示三层刚架的顶端侧移。
▲单自由度体系的自由振动要点回顾
一、自由振动
二、振动微分方程的建立
(1)刚度法 —— 研究作用于被隔离的质量上的力,建立
平衡方程,需要用到刚度系数。
(2)柔度法 —— 研究结构上质点的位移,建立位移协调方程,
需要用到柔度系数。
谁较容易求得。
取决于结构的
柔度系数
刚度系数
超静定结构,查表(形常数)
静定结构,图乘法求δ
三、自由振动微分方程的解
四、结构的自振周期和频率
五、例题
[例1] 计算图示结构的频率和周期。
m
EI
l /2
l /2
1
解:
m
l
A,E,I
E,I
1
E,A
1
[例2] 计算图示结构的水平和竖向振动频率。
解:
(柔度法)
[例3] 图示三根单跨梁,EI为常数,在梁中点有集中质量m ,
不考虑梁的质量,试比较三者的自振频率。
l/2
l/2
l/2
l/2
l/2
l/2
m
m
m
解:
P=1
3l/16
5l/32
P=1
l/2
据此可得:ω1 ׃ ω2 ׃ ω3= 1 ׃ ׃ 2
结构约束越强,则刚度越大, 其自振动频率也越大。
,先求δ
[例4] 图示桁架,E=206GPa , A= , mg=40KN ,
计算自振频率。( g取10m/s2 )
1
4
m
4
4
3
4
解:
(柔度法)