- •Степень статической неопределимости;
- •Формулы для определения статической неопределимости;
- •Свойства статически неопределимых систем;
- •Идея метода сил.
- •Заданная система;
- •Основная система;
- •Канонические уравнения;
- •Формулы для вычисления коэффициентов канонических уравнений;
- •Формулы для определения окончательных внутренних усилий;
- •Проверки метода сил;
- •Упрощения метода сил;
- •Идеальная основная система;
- •Рациональная основная система;
- •Степень статической неопределимости;
- •Моментные фокусы;
- •Кинематическая неопределимость;
- •Суть метода;
- •Конечный элемент;
- •Типы конечных элементов;
Суть метода;
Основная идея метода конечных элементов состоит в том, что рас- считываемая строительная конструкция заменяется совокупностью неко- торых элементов, соединенных между собой и с основанием в конечном числе точек. Элементы, на которые разбивается строительная конструкция, называются конечными элементами, а точки их соединения - узлами. При этом внешняя нагрузка заменяется системой эквивалентных узловых сил. Такая дискретизация исходной конструкции и действующей нагрузки позволяет заменить ее расчет расчетом некоторой идеализированной сис- темы с конечным числом степеней свободы. Конечные элементы должны обладать постоянными жесткостными параметрами, а их напряженно-деформированное состояние должно с дос- таточной точностью описываться некоторыми аналитическими выраже- ниями. Это важно для определения связи между узловыми усилиями и пе- ремещениями.
Конечный элемент;
Конечные элементы-элементы, на которые разбивается строительная конструкция.
узел;
Узлы-точки соединения конечных элементов.
Типы конечных элементов;
По геометрической форме различают три типа простейших базовых конечных элемента, на которые могут разбиваться различные конструк- ции: − одномерные; − двухмерные; − трехмерные. Одномерный конечный элемент представляет собой призматиче- ский стержень (рис.12.1). Двухмерный конечный элемент может быть двух видов - тре- угольная пластина (рис.12.2.а) и прямоугольная пластина (рис.12.2.б). Трехмерный конечный элемент представляет собой тетраэдр (рис.12.3)
Конечные элементы характеризуются числом узлов и числом узло- вых реакций. Число узлов конечного элемента зависит от его формы и мерности.
вектор перемещений конструкций;
векторы с одинарной стрелкой соответствуют линейным пе- ремещениям, а векторы с двойной стрелкой – угловым перемещениям уз- лов.
вектор нагрузки конструкций;
Векторы с одинарной стрелкой соответствуют узловым силам, а векторы с двойной стрелкой – узловым моментам. вектор нагрузки произвольного j-того узла (j=1,…,N).
матрица жёсткости конструкций;
Матрица жесткости конструкции имеет блочную структуру
Каждый блок матрицы жесткости конструкции представляет собой под- матрицу единичных реакций, возникающих в произвольном узле, и, в об- щем случае, имеет размеры 6х6
вектор перемещений конечного элемента;
матрица жёсткости конечного элемента.
Матрица жесткости отдельного конечного элемента также имеет блочную структуру
Каждый блок матрицы жесткости отдельного конечного элемента тоже представляет собой подматрицу единичных реакций, возникающих в про- извольном узле конечного элемента, и, в общем случае, имеет размеры 6х6