4. Контрольные вопросы
1. Какие воздействия на сооружения и конструкции называ-ются динамическими?
2. Дайте классификацию динамических воздействий по раз-личным признакам.
3. Что такое инерция? Какие механические системы облада-ют этим свойством?
4. Какое движение механической системы называется вы-нужденным, а какое свободным?
5. Что такое механические колебания?
6. Какие колебания называются периодическими? Гармони-ческими?
7. Что понимается под угловой и технической частотами колебаний? Каковы их единицы измерения?
8. Что называется затухающими колебаниями и из-за чего происходит затухание колебаний?
9. Дайте определение собственных колебаний.
10. Что понимают под переходным процессом?
11. Что такое установившиеся колебания?
возникает?
13. Каковы основные задачи динамических расчётов соору-жений?
14. Назовите общие методы решения задач динамики соору-жений и объясните, на чем базируется каждый из них.
15. Сформулируйте принцип Д’Аламбера. Что дает его при-менение в динамических задачах расчёта сооружений?
16. Что такое силы инерции (инерционные силовые факторы) и как они определяются?
17. Как записывается закон инерции в общем случае движе-ния массы и при её гармоническом движении?
18. В каких задачах динамических расчётов сооружений рас-сматривается гармоническое движение масс? Как при этом на-правлены силы инерции?
19. Что понимается под степенями свободы в динамике сору-жений?
20. Какими должны быть массы системы, чтобы число их степеней свободы было конечным?
21. Какой практический приём можно использовать для опре-деления числа степеней свободы масс?
22. Объясните, как те или иные предпосылки о свойствах сис-темы влияют на расчётное число степеней свободы.
23. Сформулируйте исходные предпосылки и рабочие гипо-тезы линейной теории динамических расчётов систем с конеч-ным числом степеней свободы масс.
24. Что называется спектром частот собственных колебаний сооружения? Сколько частот входит в спектр?
25. Какие характеристики системы (и как именно) оказывают
наибольшее влияние на частоты собственных колебаний?
26. Как сказываются на частотах собственных колебаний ошибки в определении числа степеней свободы масс? Что опас-нее – завышение или занижение n в сравнении с истинным? Дайте объяснение.
27. Что такое главные формы колебаний?
28. Каков физический смысл свойства ортогональности глав-ных форм?
29. Как отличить по виду главные формы, соответствующие более высоким частотам, от низкочастотных форм?
30. Какое практическое значение имеет знание форм собст-венных колебаний сооружения?
31. Как при использовании кинетостатического метода фор-мируется расчётная схема заданной системы в случае собствен-ных колебаний и что при этом принимается за основные неиз-вестные?
32. Запишите в обычной и матричной формах основные (канонические) уравнения собственных колебаний системы с конечным числом степеней свободы; объясните их физический смысл.
33. Что такое матрица динамической податливости и матрица динамической жёсткости системы? Почему эти матрицы являя-ются, по существу, комплексными характеристиками движу-щейся заданной системы?
34. Какое условие (требование) используется для получения частотного уравнения из основных уравнений собственных колебаний?
35. Как записывается уравнение частот собственных колеба-ний системы с конечным числом степеней свободы?
36. Если в найденном спектре частот собственных колебаний обнаружатся бесконечно большие значения, то чем это можно объяснить?
37. Почему даже при известной частоте собственных колеба-ний невозможно определить числовые значения сил инерции и перемещений масс? Дайте физическое и математическое объяс-нения.
38. Как найти собственные векторы сил инерции и переме-щений масс, соответствующие некоторой частоте собственных колебаний системы?
39. Как строятся схемы главных форм колебаний? Что можно использовать для уточнения этих схем?
40. Приведите варианты записи условия ортогональности главных форм.
41. Каков смысл кинематической проверки результатов рас-чёта сооружения на собственные колебания и как она выпол-няется?
42. Изложите общий алгоритм решения задачи о собствен-ных колебаниях системы с конечным числом степеней свободы.
43. Перечислите исходные предпосылки и рабочие гипотезы расчёта систем с конечным числом степеней свободы при уста-новившихся вынужденных колебаниях от вибрационных воз-действий.
44. Что принимается за основные неизвестные и как форми-руется расчётная схема заданной системы в случае установив-шихся вынужденных колебаний?
45. Запишите в обычной и матричной формах основные (канонические) уравнения вынужденных колебаний системы с конечным числом степеней свободы при вибрационных воздей-ствиях. Чем они отличаются от уравнений для случая собствен-ных колебаний?
46. Объясните смысл основных уравнений в целом и их ком-понентов. Как определяются коэффициенты и свободные члены уравнений?
47. Чем отличается матрица динамической податливости заданной системы при гармонических вынужденных колебаниях от аналогичной матрицы в случае собственных колебаний?
48. Как вычисляются амплитуды динамических силовых факторов в заданной системе от вибрационных воздействий?
49. В чем состоит сущность и назначение статической и кинематической проверок результатов динамического расчёта сооружения на вибрационные воздействия? Как выполняются эти проверки и какая из них является главной?
50. Что называется динамическим коэффициентом для неко-торого параметра напряжённо-деформированного состояния конструкции?
51. Какие значения
могут принимать динамические коэффициенты
при 0 <F
min
в расчётах без учёта демпфиро-вания
колебаний? То же при 0
<F
<
?
52. Объясните, почему динамические коэффициенты для разных параметров НДС отличаются друг от друга и почему они неодинаковые в разных точках сооружения.
53. Каковы особенности резонанса в системах с конечным числом степеней свободы? Какой из резонансов – на высоких или низких частотах собственных колебаний сооружения – более опасен и почему?
54. Как записывается условие ненаступления резонанса при заданных воздействиях?
55. Какими конструктивными мерами можно изменять (регулировать) динамические свойства сооружения и уменьшать неблагоприятные эффекты динамических воздействий?
56. Как определяются расчётные усилия в сооружении при наличии статических и динамических воздействий и как они используются в прочностных расчётах элементов конструкций?
57. Изложите общий алгоритм расчёта системы с конечным числом степеней свободы при установившихся колебаниях от вибрационных воздействий.
58. С какой целью в динамических расчётах сооружений применяется группировка инерционных силовых факторов?
59. Приведите примеры задач, в которых использование групповых инерционных силовых факторов является необхо-димым из-за особенностей рассчитываемого сооружения.
60. Какое условие используется для определения приведён-ной массы, соответствующей некоторому групповому инерци-онному силовому фактору?
61. Как производится группировка сил инерции в симмет-ричных системах?
62. Чему равна приведённая масса, соответствующая сим-метричной (или обратносимметричной) группе из двух сил инерции?
63. Какой выигрыш дает применение группировки сил инер-ции в задачах о собственных колебаниях симметричных систем? В расчётах на вынужденные колебания от произвольных вибра-ционных воздействий? При симметричных или обратносиммет-ричных динамических нагрузках?
64. Какой приём расчёта симметричных сооружений явля-ется альтернативой группировке инерционных силовых факто-ров?
65. Перечислите основные способы защиты зданий и соору-жений от динамических воздействий.