Книга посвящена расчету строительных конструкций, находящихся под воздействием внезапно повышающихся температур, как это бывает в цехах предприятий тяжелой и легкой промышленности. Изложены новые методы определения усилий и напряжений при термоупругих и термопластических колебаниях балок, ферм, рам и других стержневых конструкций; дано решение для различных типов пластинок, в том числе расположенных на упругом основании и трехслойных. Указаны способы применения электронных вычислительных машин для решения этих задач. Рассмотрены также волновые задачи и влияние совместных температурных и силовых импульсов, имеющих случайный характер. Теоретические выводы книги иллюстрируются численными примерами расчета конструкций, встречающимися в строительной практике. Книга предназначена для инженеров-строителей — проектировщиков и производственников; она может быть полезна инженерам-механикам, а также студентам старших курсов строительных специальностей.

Введение

Глава I. Задача теплопроводности
1.1. Определение функции распределения температуры
1.2. Распространение тепла вдоль по стержню
1.3. Распределение тепла в пластинке
1.4. Распространение тепла в полупространстве

Глава II. Система с конечным числом степеней свободы
2.1. Система с одной степенью свободы
2.2. Билинейный закон изменения температуры
2.3. Другие случаи изменения температуры
2.4. Совместное действие температуры и динамических сил
2.5. Система с двумя степенями свободы
2.6. Линейный закон изменения температуры
2.7. Действие случайных температурных импульсов
2.8. Система с двумя степенями свободы при воздействии белого шума
2.9. Термоупругие колебания системы с несколькими степенями свободы
2.10. Вычисление Δ_it
2.11. Система с двумя степенями свободы (общее решение)
2.12. Нелинейные термоупругие колебания
2.13. Система со многими степенями свободы, с переменными характеристиками

Глава III. Спектры реакций системы на действие температуры
3.1. Система с одной степенью свободы
3.2. Построение спектров для системы с затуханием 
3.3. Система со многими степенями свободы
3.4. Консольная балка
3.5. Балка на двух опорах
3.6. Система с распределенной массой
3.7. Поступательное и вращательное движение балки при несимметричном нагреве

Глава IV. Термоупругие и термопластические колебания стержневых систем
4.1. Метод расчета стержневых систем
4.2. Балка с распределенной массой
4.3. Переход к тепловому удару
4.4. Термоупругие колебания ферм
4.5. Термоупругие колебания рам
4.6. Трехслойная жесткая балка
4.7. Термоупругие колебания сетки
4.8. Квадратная сетка
4.9. Пример составления уравнения движения
4.10. Расчет на мгновенный температурный импульс

Глава V. Термоупругие колебания пластинок
5.1. Прямоугольная пластинка
5.2. Вычисление функции распределения температуры
5.3. Решение дифференциального уравнения движения
5.4. Расчет на тепловой удар
5.5. Анализ результатов
5.6. Пластинка на упругом основании
5.7. Применение ЭЦВМ для вычисления ординат поверхности влияния
5.8. Порядок составления программы
5.9. Другие случаи внешнего теплового потока
5.10. Анализ результатов
5.11. Термоупругие колебания трехслойной пластинки
5.12. Симметричный случай
5.13. Обратно симметричный случай
5.14. Анализ формул
5.15. Переход к тепловому удару
5.16. Тонкая трехслойная плита
5.17. Бесконечно жесткая плита
5.18. Учет влияния инерции сдвига и вращения
5.19. Частоты и формы колебания
5.20. Применение ЭВМ для построения прогибов от единичных нагрузок
5.21. Порядок составления программы для ЭВМ «Урал-2»
5.22. Обсуждение результатов
5.23. Термопластические колебания
5.24. Термоупругие колебания трехслойной пластинки от случайных импульсов
5.25. Температурные импульсы типа «белого шума»

Глава VI. Волны напряжений, возникающие от действия температуры
6.1. Постановка задачи
6.2. Упругие волны в стержне
6.3. Упруго-пластические волны в стержне
6.4. Напряжения в полупространстве при внезапном приложении тепла
6.5. Сферические термоупругие волны
6.6. Общий случай

Глава VII. Термоупругие колебания оболочек
7.1. Уравнения движения цилиндрической оболочки
7.2. Поперечные термоупругие колебания
7.3. Продольные колебания
7.4. Устойчивость цилиндрической оболочки
7.5. Влияние внезапного нагревания оболочки
7.6. Волновой эффект

Глава VIII. Динамическая прочность при совместном действии нагрузки и темперауры
8.1. Вывод общих уравнений
8.2. Стержневые системы и пластинки
8.3. Влияние волнового эффекта
8.4. Упруго-пластическая система
8.5. Стержневые системы
8.6. Трехслойная пластинка
8.7. Влияние упруго-пластического волнового эффекта

Литература

Введение

В элементах машин и сооружений, находящихся под воздействием изменения температуры окружающей среды, возникают дополнительные усилия, обычно вычисляемые по формулам строительной механики, исходя из допущения о том, что происходит медленное нарастание температуры, которое соответствует статическому приложению внешних сил без учета сил инерции.

Внезапное изменение температуры влечет за собой быстрое нарастание деформаций и вызывает соответствующие инерционные силы, оказывающие существенное влияние на напряженное состояние системы. В этом случае даже в статически определимых системах от действия температуры возникают усилия. Так, например, однопролетная балка, шарнирно опертая по концам, внезапно неравномерно нагретая, приходит в движение и начинает совершать поперечные колебания, в результате чего в ней возникают изгибающие моменты и поперечные силы.

Существенное значение для оценки эффекта действия температурного импульса имеет решение задачи о распространении тепла внутри элементов машин и сооружений. Для важных практических случаев задача о теплопроводности решена акад. А.Н. Крыловым; этот метод позволяет найти основные параметры температурного поля для различных простых расчетных схем.

Изучением динамического эффекта действия температуры занимаются многие отечественные и зарубежные ученые, в том числе А.А. Ильюшин, Н.А. Слезкин, П.М. Огибалов, В.И. Даниловская, Н.И. Безухов, В. Новацкий, Р. Чедвик, И.Н. Снеддон, В.А. Балей, Г. Паркус, Э. Мелан, X. Карслоу и др.