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2018-10-17

确定和评估影响线的基础知识

Einflusslinien haben durch Einzug der schnellen EDV-Systeme heute an Bedeutung verloren. Trotzdem kann es in der Phase der Vorbemessung, aber auch in der eigentlichen Erstellung der statischen Nachweise von Vorteil sein, Einflusslinien zu nutzen. Das Zusatzmodul RF-INFLUENCE erlaubt die einfache Erzeugung und Auswertung von Einflusslinien und Einflussflächen infolge einer festen Schnittgröße. In diesem Fachbeitrag sollen an einem einfachen Beispiel die Grundlagen zur Ermittlung und Auswertung von Einflusslinien beschrieben werden.

基本

内力的基础是截面设计,在大多数情况下,荷载是在已知和固定作用点的情况下确定的。 但是,在设计吊车桥或行车桥时也会产生活动荷载。 这些荷载的作用点随时间变化。

在设计支座结构时必须知道最大和最小内力以及支座反作用力。 使用影响线可以找到主导荷载的位置。

确定影响线

对于非移动荷载,其基础是确定内力的截面。 该荷载作用在荷载位置为variabel的单元荷载上。 图01示出了内力我的评价为不移动的载荷FZ,使用X =1.25米和影响线ηMy进行了移动单元载荷FZ = 1,评价位置x =1.25米比较。

为了确定影响线,可以将单个荷载“滚动”到支撑结构上和每个荷载位置。其对评估截面的影响结果在坐标系中记为η。 纵坐标可以为正,也可以为负。 如果纵坐标值为η= 0,则也称为荷载分离点。 在该位置,影响线会截断基线。 因此在该位置上施加的荷载对所检查的内力没有影响。 在图01中,情况就是荷载直接位于支座上方。
如果连接了所有确定坐标的端点,则产生影响线。

计算影响线

在图02中,上部两跨梁在x = 3.50 m处施加了结构作用荷载。 下部两跨梁中的影响线仍在x = 1.25 m处计算。 术语“影响”应在此处进行说明。 在x = 1.25 m的位置,如果荷载Fz = 1.0 kN在x = 3.50 m,则力矩My = -0.12 kNm。

如果影响线ηMy被现在被认为是,纵坐标η= -0.12位于在x =3.50米。

摘要: 任何位于x = 3.50 m的荷载Fz都会在x = 1.25 m生成弯矩M y = -12⋅Fz。 (值-0.12四舍五入。 纯值是-0.11507。)

另一个简单的例子如图03所示,计算了由两个单个荷载产生的列车荷载在左侧支座中的支座力影响线。 单位荷载Fz = 1在支座中产生1.0 kN的力。 因此,纵坐标η为1.0。 因此,任何荷载P都会在支座中产生力P⋅η。 如果多个负载是可用的,每个单个负载PI产生力PI·ηi的支持。

支撑力为:

图03中的示例:

为了确定最大支座荷载,必须将列车荷载置于影响线的正区域。 如果确定最小值,则必须将列车荷载相应地置于负值区域。

一般规则: 为了找到一个极值,较大的荷载直接作用在影响线的最大值上。 在这里可以通过RF-INFLUENCE图形化显示影响线。

概述总结

影响线用于计算动荷载的支座力和内力的极值。

通过影响线的形状可以得出关于支座荷载的结论,以便在计算截面处找到相应内力的极限值。

影响线显示在要计算的结构构件的整个长度上,但是所有显示的坐标η都描述了在梁的一个位置对结构值的影响。

RF-INFLUENCE是确定杆件影响线和面影响面内力,支座力和变形的工具。


作者

Flori 先生是 Dlubal Software 客户支持团队的负责人,为客户提供技术支持。

链接
参考
  1. Bochman, F.: Statik im Bauwesen - Band 3: Statisch unbestimmte ebene Systeme, 11. Auflage. Berlin: Verlag für Bauwesen, 1995
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