2.2.2 雙跨梁力學(xué)參數(shù)的求解
對幕墻立柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計算時,需要計算的力學(xué)參數(shù)主要有:各支座反力、垂直于 軸方向的撓度、立柱
內(nèi)力即彎矩和剪力等。下面給出其求解過程,假設(shè)立柱材料的
彈性模量為 ,其
截面對中性軸的
慣性矩為 。
我們知道,雙跨梁的計算問題,實際上是一個超靜定問題,因此必須要用到靜力平衡條件和變形諧調(diào)條件。該問題的變形諧調(diào)條件就是在C支座處,垂直于 軸方向的撓度為0。
根據(jù)疊加原理,在小變形的前提下,在
彈性范圍內(nèi),作用在立柱上的力是各自獨立的,并不相互影響,各個荷載與它所引起的內(nèi)力成線性關(guān)系,疊加各個荷載單獨作用的內(nèi)力,就可以得到共同作用時的內(nèi)力。
因此為了計算分析更容易,我們可以對幕墻立柱的雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行簡化,簡化的思路是:先去除支座C,代之以支座反力 。于是雙跨梁力學(xué)模型實際上可以當(dāng)成下面兩種簡支梁力學(xué)模型的疊加,如圖3和圖4所示。

圖3
圖3表示的實際上就是雙跨梁去除中間支座后的情況,是受呈線性分布的矩形荷載的簡支梁,其荷載集度是 ,計算長度為 。設(shè)立柱中性層的撓度曲線為

。
坐標(biāo)為 的截面上的彎矩為

(1-1)
由于立柱中性層的撓度曲線方程為

(1-2)
經(jīng)兩次積分得

由于立柱在兩端鉸支座上的撓度都等于0,故得邊界條件

將以上邊界條件代入(1-4)式,得

所以有

于是

因為跨度中點撓度曲線的斜率為0,由此可以求得撓度的極值。

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