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2019-02-28

简支梁温度引起的曲率和接触力的计算

为什么在杆件没有弹性地基且施加温度荷载后,上部或下部却没有应力? 或者更具体一点,如果杆件是弹性地基,为什么在上部弯曲的杆件下部会有拉应力? 底部必须有压应力。


回复:

Die Thematik lässt sich an einem Einfeldträger einfach veranschaulichen. 下面介绍三种结构体系。 Diese Modelle sind in der Datei im Anhang dokumentiert.

System 1

Statisch bestimmtes System (keine Bettung), dT = 80 ° auf der Oberseite

Der Stab krümmt sich nach oben, ist aber an sich spannungsfrei.

System 2a

Wie System 1, allerdings mit einer zusätzlichen Stabbettung. Die Stabbettung ist hierbei ohne möglichen Ausfall (Nichtlinearität) eingegeben.

Wenn man sich für das System 2a die Spannungen sigma_x des Stabes darstellen lässt, erhält man auf der Staboberseite Druck und auf der Stabunterseite Zug (siehe Bild 01).

Durch die Krümmung des Stabes und die vorhandene Stabbettung wird eine Kontaktkraft p-z hervorgerufen, welche die Krümmung des Stabes nach oben behindern soll (siehe Bild 02).

Diese Kontaktkräfte p-z (Bild 02) werden durch die Krümmung des Stabes aufgrund der Temperatur und der angesetzten Stabbettung verursacht. Die dargestellten Kontaktkräfte können durch eine der Krümmung entgegengesetzte Stablast ersetzt werden. Dies ist im System 2b in der Beispieldatei dargestellt.

System 2b

Die Stabbettung wird entfernt und die veränderliche Stablast in Z-Richtung eingegeben.

Beim Vergleich der Ergebnisse (z. B. die Verformungen u-z) an den beiden Systemen 2a und 2b erhält man gleichwertige Ergebnisse (siehe Bild 03).

Zusätzlich lassen sich für die beiden Systeme 2a und 2b auch die Spannungen sigma_x darstellen. Diese sind ebenfalls gleichwertig (siehe Bild 04).

System 3

System 3 wurde lediglich zur Dokumentation der Spannungen aufgrund Temperaturdifferenz an einem statisch bestimmten System (ohne Bettung) eingeführt.

Die im Beispiel "Einfeldträger" dokumentierten Ergebnisse lassen sich auch auf elastisch gebettete Flächen übertragen.


作者

Kieloch 先生为我们的客户提供技术支持,负责钢筋混凝土结构领域的研发。

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