Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Tính toán nội lực và chuyển vị của hệ khung có xét đến biến dạng trượt ngang bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Luận văn tìm hiểu và giới thiệu các phương pháp giải bài toán cơ học kết cấu hiện nay; trình bày lý thuyết dầm Euler - Bernoulli và lý thuyết dầm có xét đến biến dạng trượt ngang; phương pháp phần tử hữu hạn và áp dụng để giải bài toán khung phẳng, chịu tác dụng của tải trọng tĩnh tập trung; lập chương trình máy tính điện tử cho các bài toán nêu trên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Tính toán nội lực và chuyển vị của hệ khung có xét đến biến dạng trượt ngang bằng phương pháp phần tử hữu hạn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NGUYỄN BÁ THÀNH TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ CỦA HỆ KHUNG CÓ XÉT ĐẾN BIẾN DẠNG TRƯỢT NGANG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬTCHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP MÃ SỐ: 60.58.02.08 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. ĐỖ TRỌNG QUANG HẢI PHÒNG - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Tính toán nội lực và chuyển vị của hệ khungcó xét đến biến dạng trượt ngang bằng phương pháp phần tử hữu hạn” làđề tài nghiên cứu của tôi. Những số liệu sử dụng phân tích trong luận vănhoàn toàn trung thực và có nguồn gốc rõ ràng. Các kết quả nghiên cứu trongluận văn do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan vớithực tiễn. Hải Phòng, ngày tháng năm 2018 Tác giả Nguyễn Bá Thành i LỜI CẢM ƠN Qua quá trình học tập và nghiên cứu, được sự giúp đỡ, của các thầy côgiáo trong trường Đại học Dân lập Hải Phòng, Khoa Đào tạo sau Đại học, tôiđã hoàn thành chương trình học tập và nghiên cứu luận văn với đề tài “Tínhtoán nội lực và chuyển vị của hệ khung có xét đến biến dạng trượt ngangbằng phương pháp phần tử hữu hạn”. Tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Đỗ Trọng Quang đã tạo điều kiện và tậntình giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu đề tài. Bên cạnh đó, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, đồngnghiệp đã giúp đỡ tôi tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu liên quan trong quátrình hoàn thành bài luận văn tốt nghiệp. Mặc dù đã nỗ lực cố gắng để hoàn thành bài luận văn nhưng vì thờigian và kiến thức còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những mặt tồntại nhất định. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ quý Thầy Cô đểhoàn thiện tốt hơn luận văn này. Xin trân trọng cảm ơn! Hải Phòng, ngày tháng năm 2018 Tác giả Nguyễn Bá Thành ii MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... iLỜI CẢM ƠN............................................................................................................. iiMỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1CHƯƠNG 1. BÀI TOÁN CƠ HỌC KẾT CẤU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁPGIẢI ............................................................................................................................. 31.1. Bài toán cơ học kết cấu ...................................................................................... 31.2. Các phương pháp giải hiện nay ........................................................................ 31.2.1. Phương pháp lực ............................................................................................. 31.2.2. Phương pháp chuyển vị .................................................................................. 41.2.3. Phương pháp hỗn hợp và phương pháp liên hợp ........................................ 41.2.4. Phương pháp sai phân hữu hạn ..................................................................... 41.2.5. Phương pháp hỗn hợp sai phân – biến phân ............................................... 5CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ........................................ 62.1. Phương pháp phần tử hữu hạn .......................................................................... 62.1.1 Nội dung phương pháp phần tử hữa hạn theo mô hình chuyển vị ............ 72.1.2. Cách xây dựng ma trận độ cứng của phần tử chịu uốn ........................... 262.1.3. Cách xây dựng ma trận độ cứng tổng thể của kết cấu ............................. 29CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG CÓ XÉT ĐẾN BIẾN DẠNGTRƯỢT NGANG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN.............. 343.1. Lý thuyết dầm có xét biến dạng trượt ngang ................................................ 343.2. Phương pháp phần tử hữu hạn đối với bài toán khung có xét đến biếndạng trượt ngang ...................................................................................................... 403.2.1. Hàm nội suy của phần tử.............................................................................. 413.2.1.1. ...