Bài giảng ổn định công trình chương 1 phần mở đầu

Khái niệm về sự ổn định và mất ổn định của công trình Tải trọng tác dụng công trình bị lệch rất nhỏ ra khỏi vị trí ban đầu hay dạng biến dạng cân bằng ban đầu Công trình Dỡ tải Công tr

Chương 1 Phần mở đầu

1.1 Khái niệm về sự ổn định và mất ổn định của công trình

Tải trọng

tác dụng công trình bị lệch rất nhỏ ra khỏi vị trí ban đầu hay dạng biến dạng

cân bằng ban đầu

Công trình

Dỡ tải

Công trình quay trở về trạng thái ban đầu Ổn định

Công trình không quay trở về trạng thái ban đầu Không ổn định

Giới hạn đầu của bước quá độ của công trình từ trạng thái ổn định sang trạng thái không ổn định Mất ổn định

a) Cân bằng ổn định b) Cân bằng không ổn định c) Cân bằng phiếm định

P > Pth

d) cân bằng ổn định ở

Mất ổn định về vị trí

Mất ổn định về dạng cân bằng ở trạng thái biến dạng

1.1 Khái niệm về sự ổn định và mất ổn định của công trình

Ý nghĩa: công trình thỏa điều kiện bền và điều kiện cứng, nhưng

công trình bị phá hoại  lý thuyết về bài toán ổn định

Sơ lược quá trình phát triển:

Thế kỷ XVIII: kết qủa nghiên cứu lý thuyết về bài toán ổn định của L Euler

tuyến , bài toán ổn định ngoài giới hạn đàn hồi, bài toán ổn

còn đúng Trong lĩnh vực kết cấu công trình, phần lớn các bài toán ổn định đều được tính toán theo quan điểm của Euler

1.2 Ý nghĩa và sơ lược quá trình phát triển của lý thuyết

ổn định công trình

Mục đích môn học:

Nghiên cứu các phương pháp xác định tải trọng tới hạn gây ra hiện tượng mất ổn định của công trình

Trong giáo trình ổn định chúng ta chỉ nghiên cứu bài toán ổn định của các hệ thanh chịu tác dụng của tải trọng tĩnh.

1.2 Ý nghĩa và sơ lược quá trình phát triển của lý thuyết

ổn định công trình

1.3.1 Mất ổn định loại một:

Các đặc trưng cuả mất ổn định loại một như sau:

tính chất

nhất và ổn định Sau trạng thái tới hạn, dạng cân bằng

1.3 Phân loại các hiện tượng mất ổn định của công trình

trong trạng thái biến dạng.

Pth O

A O

C

∆

P

∆

∆ P

Mất ổn định dạng uốn phẳng

llll

Pth

Mất ổn định dạng biến dạng đối xứng

Pth

Pth

P P

Mất ổn định dạng

chịu nén đúng tâm

1.3 Phân loại các hiện tượng mất ổn định của công trình

trong trạng thái biến dạng.

Các dạng mất ổn định loại một:

1.3.2 Mất ổn định loại hai

Đặc trưng:

• Dạng cân bằng không phân nhánh

• Biến dạng và dạng cân bằng của hệ không thay đổi

về tính chất

• Ví dụ:

A

B

C

N

h f

1.3 Phân loại các hiện tượng mất ổn định của công trình

trong trạng thái biến dạng.

b)

P th

h

P

f

th

D

F

G H

a)

Định nghĩa:

Bậc tự do của một hệ là số thông số toạ độ hay chuyển vị độc lập cần thiết dùng để xác định một cách hoàn toàn trạng thái biến dạng của hệ kết cấu ở tại một thời điểm bất kỳ

Nếu hệ có n số bậc tự do  có n dạng cân bằng không ổn định

θ

y1

y2

y1

3

1

l

h

2

Pth1 Pth2

Các phương pháp tĩnh học

Nội dung của phương pháp:

• Tạo cho hệ đang nghiên cứu một dạng cân bằng lệch khỏi dạng

cân bằng ban đầu

• Xác định giá trị của lực có khả năng giữ hệ ở vị trí cân bằng mới

• Lực tới hạn được xác định từ phương trình ổn định biểu thị điều

kiện tồn tại dạng cân bằng mới

Các phương pháp:

• Phương pháp trực tiếp thiết lập và giải các phương trình vi phân

• Phương pháp trực tiếp thiết lập và giải các phương trình đại số

• Phương pháp lực

• Phương pháp chuyển vị

• Phương pháp sai phân

1.5 Các phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp năng lượng

Nội dung của phương pháp:

lực

năng lượng

quả tìm được thường là gần đúng và có giá trị lớn hơn giá trị chính xác

Các phương pháp:

1.5 Các phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp động lực học:

của chuyển động

Ba phương pháp trên có dẫn đến cùng một kết qủa hay không?

Với những hệ bảo tòan thì ba phương pháp trên cho kết qủa như nhau

Nếu xác định sơ bộ giá trị tới hạn của hệ bảo tòan nên dùng phương pháp năng lượng.

Đối với những hệ không bảo tòan nên dùng phương pháp động học

1.5 Các phương pháp nghiên cứu