結(jié)構(gòu)力學(xué)溫度荷載說明
2023-02-08 01:55 作者:結(jié)構(gòu)大師工作室 | 我要投稿
溫度的改變會(huì)引起材料膨脹和收縮(熱脹冷縮),從而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。在結(jié)構(gòu)力學(xué)中,為簡(jiǎn)化計(jì)算,我們?yōu)闂U件的上下表面各添加一個(gè)溫度變化值,視為一個(gè)溫度荷載作用,如下圖所示——

設(shè)桿件的上邊緣溫度上升t1,下邊緣溫度上升t2,而沿桿件的截面厚度為線性分布。
此時(shí),可求得桿件的軸心溫度t0和上下邊緣的溫度差Δt——

如果桿件的截面關(guān)于中性軸對(duì)稱(比如矩形截面),那么h1=h2=h/2,所以——

然后,我們就可以根據(jù)桿件材料的性質(zhì)得到桿件的變形值——

上述公式中,
α為材料的線膨脹系數(shù);
FN為桿件的軸力;
M為桿件彎矩;
h為桿件截面的高度。
有了微段變形的公式,我們就可以用于各種結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算了~

實(shí)際工作中,我們可以借助軟件計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)中溫度荷載作用。
在軟件《結(jié)構(gòu)大師》中,定義了兩種溫度荷載:溫度荷載Ⅰ和溫度荷載Ⅱ。
溫度荷載Ⅰ指的是桿件截面為對(duì)稱截面時(shí)的溫度作用(比如矩形截面)。此時(shí),需要輸入四個(gè)參數(shù),上邊緣溫度、下邊緣溫度、材料的線膨脹系數(shù)和截面總高度,如下圖所示——

溫度荷載Ⅱ指的是桿件截面不對(duì)稱時(shí)的溫度作用。此時(shí),桿件中性軸至上、下邊緣的距離h1和h2都需要輸入,如下圖所示——

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