Введение к работе
Актуальность темы. В гражданском и промышленном строительстве', авиа- и судостроении широко распространены элементы конструкций, со* стоящие из тонкостенных стержней. Это связано с достижением существенной экономии материала при сохранении высокой прочности и жесткости.
Особенно широкое применение находят тонкостенные стержни открытого профиля; это связано с относительной простотой и* изготовления и удобством эксплуатации по сравнению со стержнями замкнутого профиля. Однако, стержни открытого профиля, обладая значительной жесткостью при действии продольных и изгйбающнх-нагрузок, весьма слабо сопротивляются кручению. '
Для повышения крутильной жесткости стержней открытого профиля их.
усиляют вдоль продольной оси рядом дискретных депланационных связей
в виде поперечных планок или раскосов, частично замыкающих профиль
- (рисЛ. 1, а). При достаточно частом'расположении упомянутых связей их »
можно заменить в расчете сплошной пластиной на основе сдвиговой экви
валентности (рие.1,1,6). '..'„
Рис, 1,1, Расчетные схемы стержня; , -а - стержень с депланационными связями в виде поперечных планок; б - тот же стержень с заменой дискретных связей эквивалентной
пластиной. - '
Существовавшие до последнего времени методики учета влияния де- , планашюнных связей на НДС при свободном и стесненном кручении обладали радом недостатков: в частности, это влияние учитьшалось только на величине сен-венановой жесткости, а секториальная жесткость и. положение центра изгиба принимались таким., „се, как у неусаленного стержня.
В данной диссертации перенесена на криволинейные стержни новая методика (свободная от отмеченных недостатков), примененная ранее проф. ; Е. А. Бейлиным и его учениками к расчету прямолинейных стержней. В ре-
зультате, впервые дана оценка влияния депланационных связей на НДС и устойчивость тонкостенных стержней с плоской криволинейной осью. -.
Диссертационное исследование выполнено в соответствии с теиатиче-
ским планом НИР СПбГАСУ по теме "Разработка методов решения крае
вых задач для тонкостенных строительных конструкций в линейной и не
линейной постановках". ' -
Целью работы является адекватный учет влияния депланационных связей на НДС в задачах недсформашюнного и деформационного, расчета, а также на потерю устойчивости, связанную с появлением изгибно-крутильных деформаций тонкостенных криволинейных стержней.
Научная новизна заключается в том, что впервые решены задачи недеформационного и деформационного расчета, а также задачи устойчивости бифуркационного характера для криволиие .лых тонкостенных стержней, обладающих распределенными по их длине дегашшционными связями.
Практическая ценность состоит в том, что получены как точные, так и . приближенные решения системы разрешающих дифференциальных урав:' нений поставленной задачи. Сказанное позволяет более адекватно, чец прежде использовать в практических расчетах модель тонкостенного стержня с криволинейной осью. Полученные решения пригодны не только для стержней открытого.профиля, усиленных депланацпонными связями, но и'для стержней замкнутого профиля, ослабленных вдоль продольной оси рядом отверстий. Многочисленные графики и таблицы облегчают использование полученных результатов в инженерной практике. " Достоверность результатов' исследования базируется на хорошо апробированных допущениях технических теорий тонкостенных стержней; на совпадении частных случаев с классическими решениями; на адекватном применении математического аппарата и вычислительной техники.
Апробация1 работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались на 53-й (февраль 1996 г.) а 54-й (февраль 1997 г.) научных конференциях СПбГАСУ._, ,
Структура и объем диссертации: она состоит in введения, четырех глав, заключения н списка литературы, содержащего 87 наименований. Общий объем диссертации 137 стр., в том числе 40 рисунков и 5.таблиц.