Метод сил, страница 14


или матрица нагрузок


⎝ G f  

⎛ G      K   G   


⎜   11

 
G = ⎜ L     L

⎝ G f 1        K

в случае действия сочетания k нагрузок.


1k  

L ⎟

G

 

fk  


В  дискретизированной  заданной  системе  удаляем  n  лишних  связей, получаем  основную  систему  метода  сил  и  записываем  для  нее  канониче- ские уравнения в матричной форме


AXP   0


(8.31)


Дальнейшее  решение  задачи  заключается  в  отыскании  вектора  основных неизвестных метода сил

 
⎛ X1  ⎞

⎜   ⎟

X = ⎜  M  ⎟

⎜   ⎟

⎝ X n  


а также векторов внутренних усилий заданной системы


⎛ M  


⎛ Q


⎛ N  


M

= ⎜

M

,

Q = ⎜  M

,

N

= ⎜  M

,

r

⎝ Qr

⎝ Nr

 
⎜     1 ⎟   


⎜   1 ⎟   


⎜   1 ⎟


M

или матриц таких усилий в случае действия сочетания k нагрузок


⎛ M      K    M  


⎛ Q     K    Q  


⎛ N      K    N   


⎜     11


1k  


⎜   11


1k  


⎜   11


1k  


M = ⎜ L    L


L ⎟,


Q = ⎜ L    L


L ⎟,


N = ⎜ L    L    L ⎟

⎜                      ⎟


⎝ M r1


K   M rk  


⎝ Qr1


K   Qrk  


⎝ Nr1       K


Nrk  


8.4.2.Вывод матричной формулы для нахождения

вектора основных неизвестных

Решение канонических уравнений (8.31) имеет вид


D

 

P

 
X= - A-1


(8.32)


Таким  образом,  для  получения  матричной  формулы,  позволяющей  получить  вектор  основных  неизвестных,  необходимо  сформировать  матрицу коэффициентов  канонических  уравнений  и  вектор  свободных  членов  от действия нагрузки.

Для формирования матрицы A


⎛ d11


L   d1n  


 
A = ⎜ L

⎝d n1


L   L ⎟

d

 

L     nn


(8.33)


используем  матричный  вариант  формулы  Максвелла-Мора  при  определении единичных перемещений с учетом только изгибных деформаций


d   = m 0¢B


m 0    (i , j = 1,...,n)


(8.34)


Здесь


ij              i


M         j

0¢     (  0                            0  )


mi        =


m1i


K    mri


транспонированный вектор изгибающих моментов i – того единичного состояния


⎛ m0   

⎜    1 j  

j

 
m0   = ⎜  M  ⎟

⎜    0  

⎝ mrj  

вектор изгибающих моментов j – того единичного состояния и


⎛ b1

BM   = ⎜ 0

0

 


0     0 ⎞

 
O    0 ⎟

b

 

m      M

 
0      s  


bj   =


l j       ⎛ 2

1

 

6EI j  


 
1 ⎞   ( j = 1,...,s)

2 ⎠


матрица  податливости  изгибным  деформациям  разрозненных  элементов основной системы.

Подставляя  (8.34)  в  (8.33)  и  используя  представление  квадратной матрицы в виде произведения столбца на строку, образованных из ее эле- ментов, получим формулу для формирования матрицы А


Здесь


A = L0 ¢B      0


(8.35)



L

 

m

 
⎛ m0


K   m0   


⎜   11


1n