www.chms.ru - вывоз мусора в Люберцах


Почему витражи поражают или древнее искусство в интерьере


Панно в интерьере - модно, роскошно и практично


Наливные полы с 3D-эффектом - современное чудо дизайна


Что такое морской стиль и как его применить для оформления дома?


Почему эклектика в интерьере так популярна?

Перейти на главную  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

J7n(2, в), нормальной к ванте, лежит в плоскости, образованной вантой и нанравленвем ветра (рнс И). С05[л. gn{z, Щ определяется по формуле, приведенной в п. 6.28.

Как известно [41], натяжение в ванте с учетом геометрической иелинешюсти определяется из уравнения состояния, которое в принятых обозначениях имеет вид

COS aj - 6j

(97)


- относительное удлинение j-ой нанты

A, = £/cos=ah.,=

прн монтажном натяжении Го;

= - EF -параметры нагрузки; Хк и ук - горизонтальные

смещения узлов в направлении осей х к у.

В уравнении (97) пренебрегаем влиянием на натяжение в ванте перемещений узла в плоскости, перпендикулярной хорде ванты. Горизонтальные проекции на оси хну реакций Л-го яруса вант;

кроме того, эти реакции дадут приращение нормальной снлы, действующей в к-1 пролете ствола

Обозначим реакции в наложенных связях k-ro узла от статической составляющей ветровой нагрузки, действующей иа ствол и ванты в направлениях хну, через Rjh, Mjk Rxk соответственно, тогда система уравнеиий равиовесия узлов мачты в матричной форме под действием статической составляющей ветровой нагрузки будет иметь вид

l* (0) У у + AiHoil М; >lf (0) у -Ь Af (0) X 0;

4- (0) + .4i*> (0) ix,\) =

А- <0) i + > (0) 7-Р7 (X, у) =



где у, Jf, Viff Y* - р-мерные векторы обобщенных перемещений уз-

лов; Ру{х, у), Рх{х, р-мерные векторы с компонентами (98);

JWp Ry, я -р-мерные векторы реакций в наложенных связях от статической составляющей ветровой нагрузки; а1\0), АО),

3* (0), А1 (0)- элементы матрицы реакции ствола в основной системе, вычисленные в соответствии с табл. 20 данного приложения при значениях ю=0 к NfN*-\-ANh, причем значение ДЛ/ вычисляется по формуле (99) от натяжений в вантах, вызванных сме* щениями Xft, yh йго узла.

Совокупность уравнений (100) представляет собой систему нелинейных алгебраических уравнений относительно обобщенных перемещений узлов мачты.

Динамический расчет мачты. В качестве расчетной модели, отражающей с достаточной для практики точностью напряженно деформированное состояние мачты при действии турбулентного жетра, может быть принята" пространственная система, образованная стволом мачты и присоединенными к нему гибкими нитями, моделирующими ванты.

При исследовании колебаний такой системы можно не учитывать силы инерции в направлении хорд вант и считать, что кроме нитей в узлах присоединены упругоподатливые опоры, моделирующие деформации вант в продольном вдоль хорд направлении. Можно считать также, что деформации элементов мачт происходят в плоскости, образованной направлением ветра н осью элемента.

В качестве нагрузки на систему принимаются пульсационная составляющая давления ветра, рассматриваемая как пространственно-временной стационарный гауссовый случайный процесс. Учитывается пространственная корреляция продольной компоненты скорости ветра.

Вынужденные колебания мачты па вантах как нелине11ноЙ про-страиствеииой системы рассмотрены в работе [13].

Перемещения и усилия в элементах мачты представляются в виде конечных отрезков рядов по некоторой системе координатных функций, что позволяет свести задачу к системе связанны к уравнений со случайными функциями в правой части. Затем методом статистической линеаризации из этих уравнений получаются средние квадраты перемещений и усилий в стволе и вайтах.

При практической реализации алгоритма расчета мачт по указанной расчетной схеме возникает ряд трудностей, связанных с рациональным выбором координатных функций и решением вопросов, относящихся к учету пространственной корреляции пульсации скорости ветра.

Исследование этих вопросов удобнее производить на более простых моделях мачт, получающихся из рассматриваемой расчетной модели, если пренебречь теми или иными факторами. Так, пренебрегая геометрической нелинейностью вант, мы получим линейную пространственную систему, в которой гибкие нити заменены струнами, а упругоподатливые опоры, моделирующие деформации вант в продольном направлении, становятся линейными. Эту линейную пространственную модель будем называть моделью А.

Уравнения движения модели А могут быть записаны следующим образом;



а) для ствола как С1ержня, сжатого осевыми статическими силами,

-S + *l+-.0--.g = <(.O; (.0.)

А =1,2,..., г; Лд , <г<А,

где Ф(г, О - простраиственко-временибй нормальный случайный процесс, стационарный по времени, описывающий пульсацию давления ветра иа ствол;

6) для вантыструны

А " 1. 2, ... , р; i = 1, 2, .., i л;

где *jfc(x, О - пространственно-времекибй случайный процесс, опп-сывающий пульсацию давления ветра иа ванту; и 1{)в - коэффициенты, характеризующие диссипацию энергии колебаний-в стволе и ванте мачты.

Усилия в стволе определяются по формулам]

ffy (г, О

изгибающий момент М (г, i) = - EJk --- ;

поперечная сила Q (г. t)- EJk + кУ {Ь 0.

Пульсациоиная составляющая натяжения в ванте

7yft(0 = "rtt;(0. <103)

где EF - жесткость ванты на растяжение; L - длина ванты; и it) - продольное смещение подвижного конца ванты.

К уравнениям (101) и (102) необкодимо добавить граничные условия, выражающие собой отсутствие усилий на верхнем свободном конце ствола, отсутствие моментов в опоре ствола (в случае его шарнирного опирания) и отсутствие перемещений в опорах ствола и вант

y{OJ) = шд (0,0-0; М (Л J)q{h,t) = 0) (104)

JW(0,0 = 0.

Кроме того, в каждом узле должны выполняться геометрические и силовые условия совместности перемещений отдельных элементов мачты.

К геометрическим относятся условия непрерывности линии Прогибов и функции углов поворота ствола, а также условия равенства горизонтальных перемещений ствола и горизонтальных проекций продольных и поперечных смещений вант в каждом узле

tf(AA"0,*) = ff(A* + 0.O; (Ла-о.О = !(Л*-1-о. 0; (105) u-ft (t. О * (Л*, о sin ej uil, t)y (Aj, /) COS G,



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70