Прикладная математика и механика, 2023, T. 87, № 4, стр. 618-630

О гибкости скользящей вертикальной опоры плоской конструкции

М. З. Досаев 1*

1 НИИ механики МГУ
Москва, Россия

* E-mail: dosayev@imec.msu.ru

Поступила в редакцию 05.04.2023
После доработки 15.06.2023
Принята к публикации 20.06.2023

Аннотация

Рассмотрено плоское тело на шарнирных опорах. Одна из опор соединена с телом с помощью скользящей заделки. Гибкость опорных стержней моделируется шарниром со спиральной пружиной достаточно большой жесткости, препятствующей относительному повороту. Показано, что линеаризация уравнений равновесия не дает возможности оценить положение равновесия. Положение равновесия ищется в виде ряда по величине обратной коэффициенту жесткости спиральной пружины. Показано, что при стремлении коэффициента жесткости спиральной пружины к бесконечности величина момента спиральной пружины, моделирующей внутренние усилия в стержнях на изгиб, стремится к бесконечности. Для случая вертикального равновесия дана оценка тангенциальной реакции в опорном шарнире, возникающей при введении дополнительных нагрузок и в случае возникновения малых колебаний. Во всех рассмотренных случаях реакция, которая возникает в опорах, намного превышает вес тела.

Ключевые слова: скользящая заделка, упругая пружина, положение равновесия, реакция в опоре

Список литературы

  1. Liu Y.Q., Liang F., Au Francis T.K. Experimental study of durable low-friction concrete contacts for precast segmental columns with resettable sliding joints // Construction and Building Materials. 2022. V. 318. 126192. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.126192

  2. Jiang Yu.-F., Guo Z.-X., Basha S.H., Chai Z.-L. Sliding bed joint for seismic response control of ashlar stone masonry structures // Engng. Struct. 2021. V. 244. P. 112734. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112734

  3. Di Trapani F., Bolis V., Basone F., Cavaleri L., Preti M. Traditional vs. sliding-joint masonry infilled frames: Seismic reliability and EAL // Proc. Struct. Integrity. 2020. V. 26. P. 383–392. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2020.06.049

  4. Morandi P., Milanesi R.R., Magenes G. Innovative solution for seismic-resistant masonry infills with sliding joints: in-plane experimental performance // Engng. Struct. 2018. V. 176. P. 719–733. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.09.018

  5. Min Q., Li N., Zhang Y., Lu Q., Liu X. A novel wind resistance sliding support with large sliding displacement and high tensile strength for metal roof system // Engng. Struct. 2021. V. 243. P. 112670. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112670

  6. Atashfaraz B., Taiyari F., Hayati Raad H., Formisano A. Efficiency investigation of hybrid sliding rocking columns as elevated reservoirs supporting systems // Soil Dyn.&Earthquake Engng. 2020. V. 136. P. 106222. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2020.106222

  7. Zhao X., Xu Y.L. Finite element-based force identification of sliding support systems: Part I – Theory // Finite Elements in Analysis and Design. 2006. V. 42 (4). P. 229–248. https://doi.org/10.1016/j.finel.2005.06.004

  8. Xu Y.L., Zhao X. Finite element-based force identification of sliding support systems: Part II – Numerical investigation // Finite Elements in Analysis and Design. 2006. V. 42 (4). P. 249–282. https://doi.org/10.1016/j.finel.2005.06.006

  9. Zhao J., Chen R., Wang Z., Pan Y. Sliding corner gusset connections for improved buckling-restrained braced steel frame seismic performance: Subassemblage tests // Engng. Struct. 2018. V. 172. P. 644–662. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.06.031

  10. Zhao J., Li Y., Wang C., Chen R., Yan L., Gong C. Sliding corner gusset connections in concentrically braced frames using BRBs: Numerical analysis and practical design. // Engng. Struct. 2021. V. 246. P. 113055. DOI: j.engstruct.2021.113055

  11. Досаев М.З., Самсонов В.А. Особенности равновесия тела на шарнирных опорах и скользящей заделке // Изв. РАН. МТТ. 2023. № 4. С. 3–12.

  12. Klimina L.A. Method for finding periodic trajectories of centrally symmetric dynamical systems on the plane // Diff. Equat. 2019. V. 55. P. 159–168. https://doi.org/10.1134/S0012266119020022

  13. Selyutskiy Y.D. On dynamics of an aeroelastic system with two degrees of freedom // Appl. Math. Model. 2019. V. 67. P. 449–455. https://doi.org/10.1016/j.apm.2018.11.010

  14. Досаев М.З., Самсонов В.А. Особенности динамики систем с упругими элементами и сухим трением // ПММ. 2021. Т. 85. № 4. С. 426–435.

  15. Труш Л.И., Ломунов А.К. Расчет элементов каменных конструкций многоэтажного производственного здания. Н. Новгород: ННГАСУ, 2017. 59 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.