帶剛臂的平面拋物線索元精細(xì)幾何非線性分析
本文選題:橋梁工程 + 索結(jié)構(gòu) ; 參考:《長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2015年03期
【摘要】:為解決應(yīng)用拋物線索元進(jìn)行索結(jié)構(gòu)幾何非線性分析時錨固點的剛性連接問題,在參考已有研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了帶剛臂的平面拋物線索元研究。將錨固點的剛性連接視為剛臂,根據(jù)受力后剛臂兩端節(jié)點力之間和位移之間全量和增量的關(guān)系,利用微分方法導(dǎo)出兩端帶任意剛臂的平面拋物線索元切線剛度矩陣顯式表達(dá)式;同時給出了考慮溫度變化的節(jié)點力計算方法,提供了詳細(xì)的計算步驟;編制了相應(yīng)的幾何非線性計算程序,對經(jīng)典大垂度單索、帶剛臂的平面桁架和索梁混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了幾何非線性分析。研究結(jié)果表明:相對于已有文獻(xiàn)方法,該算法具有同樣的計算精度,且在計算效率及求解問題的非線性程度上有較大的優(yōu)勢,為索結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何非線性精細(xì)分析提供了有力工具。
[Abstract]:In order to solve the problem of rigid connection of anchoring point in the geometric nonlinear analysis of cable structure with parabolic cable element, the plane parabola cable element with rigid arm is studied on the basis of reference. The rigid connection of anchoring point is regarded as a rigid arm. According to the relationship between the total and increment of the joint force between the two ends of the rigid arm and the displacement, the explicit expression of tangent stiffness matrix of plane parabola cable element with arbitrary rigid arm at both ends is derived by using the differential method. At the same time, the calculation method of node force considering the change of temperature is given, and the detailed calculation steps are provided, and the corresponding calculation program of geometric nonlinearity is worked out for the classical single cable with large sag. Geometric nonlinear analysis of plane truss and cable-beam hybrid structures with rigid arm is carried out. The results show that the algorithm has the same accuracy compared with the existing methods, and has a great advantage in computing efficiency and nonlinear degree of solving the problem. It provides a powerful tool for geometrical nonlinear fine analysis of cable structures.
【作者單位】: 長沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院;長安大學(xué)公路學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(50908017) 新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃項目(NCET-10-0250) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目(2013G2211004)
【分類號】:U441;U443.38
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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3 滕寧
本文編號:2029041
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