Учет подвижной статической нагрузки

Изучение подвижной нагрузки начнем с единичного грузаР = 1, который медленно перемещается по сооружению без динамического воздействия, сохраняя свое направление.

График, изображающий закон изменения какого-либо одного фактора (изгибающего момента, поперечной силы, опорной реакции) для одного определенного сечения в зависимости от положения единичного груза, который без толчков и ускорений медленно движется по сооружению, называется линией влияния этого фактора.

Построим линию влияния опорной реакции R_A балки, изображенной на рис. 1, а. Запишем:

поэтому при x = 0 имеем R_A = l, при x = l находим R_A = 0; при x = – a определяем R_A = (l + a)/ l и, наконец, при x = l + b определяем R_A = – b/l. Строим линию влияния опорной реакции R_A (рис. 1, б).

Аналогичные вычисления проводим для линии влияния опорной реакции R_B:

(рис. 1, в).

Построим линию влияния изгибающего момента М ₁ в сечении 1. Пусть груз Р = 1 переместился влево от сечения 1. Отбросим мысленно левую часть балки и рассмотрим оставшуюся правую часть: M ₁ = R_B (l – c), т.е. линия влияния М ₁ может быть получена из линии влияния опорной реакции R_B (рис. 1, в) путем умножения ее на величину (l – с). Таким образом, мы построили линию влияния изгибающего момента М ₁ в сечении 1, когда груз Р = 1 перемещается по левой части балки ().

Предположим теперь, что груз переместился вправо от сечения 1, тогда рассматривая только левую часть балки, имеем M ₁ = R_Аc, т.е. линия влияния М ₁ может быть получена из линии влияния опорной реакции R_А (рис. 1, б) путем умножения ее на величину с. Таким образом, мы построили линию влияния изгибающего момента в сечении 1, когда груз Р = 1 перемещается на участке

Построим линию влияния поперечной силы Q ₁ в сечении 1. Пусть груз находится слева от сечения 1, тогда из рассмотрения правой части находим: Q ₁ = –R_B, т.е. линия влияния Q ₁ есть линия влияния опорной реакции R_B, взятая с противоположным знаком. Если груз Р = 1 находится справа от сечения 1, тогда из рассмотрения левой части получаем: Q ₁ = R_А, что действительно для правой части балки (рис. 1, д).

Эпюры определяют опасное сечение при заданной нагрузке. Линия влияния определяет опасное положение нагрузки для данного сечения. Линии влияния можно строить тремя способами: статическим, кинематическим и деформационным. В этой лекции мы рассмотрели только статический метод.