机器人地轨的强度校核思路

寂静回声

问


答


机器人地轨，是这种多跨连续梁。

多跨连续梁属于超静定结构，这意味着它具有超过维持结构稳定所需的最少约束条件，即存在多余约束。
由于连续梁的连续性，荷载引起的内力（如弯矩）可以在多个跨度之间分配，从而降低了单个跨度上的最大内力值。
由于连续梁的连续性和多余约束，它的整体刚度比相同条件下简支梁的刚度要大。
连续梁的结构形式有助于提高结构的整体性和稳定性，对抗震性能有利。


使用结构力学中的方法（如力法、位移法、矩阵位移法等）求解梁的内力，主要是弯矩M、剪力V和轴力N。
下面介绍多跨连续梁弯矩的一种常见方法——力法（也称为柔度法）：

从原结构中解除足够的约束，使结构变成静定结构，这个静定结构被称为基本体系。解除的约束数量等于原结构的超静定次数。
解除的约束处会产生未知的多余力（如支座反力），这些多余力就是基本未知量。
在每个解除约束的位置分别施加一个单位力（通常是单位力矩或单位力），形成一系列单位力状态。
对于每一种单位力状态，计算各截面的内力，特别是弯矩。
将实际作用在梁上的荷载施加到基本体系上，同样地，计算各截面的内力，特别是弯矩。
根据变形协调条件（即解除约束处的位移相等），建立关于基本未知量的方程组。这些方程反映了在单位力和实际荷载共同作用下，解除约束处的位移应与原结构相同。
柔度系数表示单位力作用下产生的位移，可以通过积分或者查表得到。
求解力法方程组，得到基本未知量（多余力）的值。
将单位力状态下的内力和实际荷载作用下的内力按照线性叠加原理相加，得到最终的内力分布，特别是弯矩。


根据求得的最大弯矩值，检查梁截面是否满足抗弯要求。这通常涉及计算截面的塑性抵抗矩Wp，并与材料的抗弯强度进行比较。
根据最大剪力值，校核梁的抗剪能力。
对于有集中荷载作用的情况，还需校核梁的局部压应力是否满足要求。
如果梁处于动荷载作用下，还需进行疲劳强度验算。
根据上述计算结果，如果发现梁的某个部分不满足强度要求，则需要调整梁的设计，比如改变截面尺寸、增加配筋等，然后重新进行计算直到满足所有设计要求为止。