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Aufgabenstellung:

Abbildung

Gegeben ist das dargestellte Modell des auskragenden Teils einer abgespannten Brücke im Freivorbau. Die Brücke besteht aus einem starren Balken der Länge und der Masse . der durch zwei um geneigte Seile mit der Dehnsteifigkeit abgespannt ist. Die Massen der Seile sollen vernachlässigt werden. Die elastischen Eigenschaften des Balkens sind in einer Drehfeder mit der Steifigkeit konzentriert. Es soll angenommen werden, dass die Brücke nur kleine Schwingungen mit ausführt.

  1. Geben Sie die Federsteifigkeiten der beiden Seile an.
  2. Stellen Sie die Bewegungsgleichung des Systems mit Hilfe der synthetischen Methode auf.
  3. Bestimmen Sie die statische Ruhelage.

Gegeben:

Lösungsweg:

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a) Ersatzfedersteifigkeiten:

b) Bewegungsgleichung des Systems

Freischnitt:

Abbildung

Trägheitsmoment bzgl. Punkt A:

Federkräfte und :

Abbildung

Abbildung

Aufstellen und vereinfachen der Bewegungsgleichung:

c) Statische Ruhelage:

Lösung: