m2,求自
振圆频率。
【解】由于对称跨中无转角
,求刚度
k
。
k1
12EIl3
12EI23
3EI
2
,则
k2k16104kNm。
km
kgmg
kgW
6104kNm542s1200
图1613【例169】试求图1614a所示结构的自振频率。略去杆件自重及阻尼影响。
f图1614
【解】图a为一次超静定结构,用力矩分配法作出单位弯矩图(图b)。计算质点处的
柔度系数11(即位移计算),由图b(或图c)与图d(虚拟状态),得
11
1EI
l348EI
12
l
l4
12
2l32
l3EI
148
3
512
231536
l3EI
l3004219
EI
则,
1m11
1536EI23l3m
8172
EI。l3m
【例1610】作图1615a所示结构的动力弯矩幅值图。已知质点重W
21kN,扰力幅值P075kN,扰力频率177s1,梁的抗弯刚度EI
4490kNm2。
f图1615【解】由图b列幅方程,即
A11m2A1PP,A111m21PP,因为
1m11
A
1PP111m
2
112
2
1PP
1PP
,
1212
由图c求柔度系数11,即11
4m33EI
0000279
mkN,
由图d求柔度系数1P,即1P
11m36EI
0000408mkN
217856s1m11
8863s121
3
A100004080750000102m3
m2A137kN
将动荷载P和惯性力m2A加于结构上,得动力弯矩幅值图如图e所示。【例1611】图1616a所示体系中,电机重W10kN置于刚性横梁上,电机转速
500rmi
,水平方向强迫力为Pt2kNsi
t,
已知柱顶侧移刚度k102104kNm,自振频率100s1。求稳态振
动的振幅及最大动力弯矩图。
f图1616
【解】只有水平振动。干扰力频率5236s1,动力系数1378
静位移振幅
yst
Pk
2kN102104kN
m
196104m
Ayst1387196104m027mm
动力弯矩图(图c)MDPM13782M2756M。【例1612】图1617a所示体系各柱EI常数,柱高均为l,
18EIml3。求最大动力弯矩。
图1617
【解】由图b可知,k
3
12El3
I
36EIl3
,则自
振
频
率
km
36EI。ml3
f动力系数
1
1
22
2,最大动力弯矩
MDmaxPM(见图c、d)。
【例1613】求图1618a所示体系的自振频率和主振型,并作出振
型图。已知:m12mm2m,EI常数。
图1618【解】用柔度法作。1.为求柔度系数,首先绘出单位弯矩图图b和c。由位移计算公式,得
1113333EI122105EI,2205833EI
2.求频率将它们代入频率方程,即
11m1
12
21m1
12m2
22m2
12
0
展开上式并令12
得
211m122m21122122m1m20
f12
11m122m22
14
11m122m2
2
11221221
m1m2
两个根为128r