Dynamic stability of slender columns with semi-rigid connections under periodic axial load: theory



Título del documento: Dynamic stability of slender columns with semi-rigid connections under periodic axial load: theory
Revista: Dyna (Medellín)
Base de datos:
Número de sistema: 000544000
ISSN: 0012-7353
Autores: 1
2
Instituciones: 1Ohio University, Estados Unidos
2National University, School of Mines, Medellin. Colombia
Año:
Periodo: May-Jun
Volumen: 81
Número: 185
Paginación: 56-65
País: Colombia
Idioma: Inglés
Resumen en español La estabilidad dinámica de una columna elástica prismática esbelta con conexiones semirrígidas en ambos extremos de rigidez idéntica y con desplazamiento lateral entre los dos extremos totalmente inhibido sujetos a cargas axiales paramétricos incluyendo los efectos combinados de inercia rotacional y amortiguación externas se investiga de una manera clásica. Expresiones cerradas que se pueden utilizar para predecir las regiones de inestabilidad dinámica de columnas esbeltas son desarrolladas haciendo uso de la teoría de Floquet. La solución propuesta es capaz de capturar el fenómeno de estabilidad en columnas sometidas a cargas axiales periódicas utilizando un solo elemento de columna. El método propuesto y las ecuaciones correspondientes se pueden utilizar para investigar los efectos del amortiguamiento, la inercia rotacional de la columna, y las conexiones semirrígidas en el análisis de estabilidad de columnas esbeltas sometidas a cargas axiales periódicas. Los efectos producidos por las deformaciones por cizallamiento a lo largo de la columna, así como los producidos por la inercia axial, el acoplamiento entre las deflexiones longitudinales y transversales y la curvatura no se tienen en cuenta. Estudios de sensibilidad que muestran los efectos de la inercia rotacional, el amortiguamiento y las conexiones semi-rígidas en la estabilidad dinámica de columnas sometidas a cargas axiales paramétricas son presentados en una publicación adjunta.
Resumen en inglés The dynamic stability of an elastic prismatic slender column with semirigid connections at both ends of identical stiffness and with sidesway between the two ends totally inhibited, subject to parametric axial loads including the combined effects of rotary inertia and external damping is investigated in a classical manner. Closed-form expressions that can be used to predict the dynamic instability regions of slender columns are developed by making use of Floquet's theory. The proposed solution is capable of capturing the phenomena of stability of columns under periodic axial loads using a single column element. The proposed method and corresponding equations can be used to investigate the effects of damping, rotary inertia and semirigid connections on the stability analysis of slender columns under periodically varying axial loads. The effects produced by shear deformations along the span of the column as well as those produced by the axial inertia, the coupling between longitudinal and transverse deflections and the curvature are not taken into account. Sensitivity studies are presented in a companion paper that show the effects of rotary inertia, damping and semirigid connections on the dynamic stability of columns under parametric axial loads.
Palabras clave: Pandeo,
Columnas,
Análisis dinámico amortiguado,
Conexiones semirígidas,
Cargas paramétricas,
Cargas periódicas,
Estabilidad
Keyword: Buckling,
Columns,
Dynamic Analysis,
Damping,
Semi-Rigid Connections,
Parametric Loading,
Periodic Loading,
Stability
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