兩種新單元在懸索橋有限元計(jì)算中的應(yīng)用
本文選題:懸索橋 切入點(diǎn):主纜 出處:《橋梁建設(shè)》2014年01期
【摘要】:為實(shí)現(xiàn)索與鞍座間接觸非線性計(jì)算,開發(fā)了可用于懸索橋有限元計(jì)算的2種新單元:鞍座單元和錨跨單元,其中鞍座單元用于主纜和塔頂鞍座的接觸非線性計(jì)算,錨跨單元用于錨跨分散索股及邊跨主纜與散索鞍的接觸非線性計(jì)算。根據(jù)空間懸鏈線理論及索與鞍座的幾何關(guān)系,推導(dǎo)出精確的單元節(jié)點(diǎn)力。以增量代替微分,根據(jù)剛度矩陣的定義,推導(dǎo)出單元的切線剛度矩陣。編制了包含2種新單元在內(nèi)的懸索橋幾何非線性有限元程序。計(jì)算表明:2種新單元計(jì)算精度高、收斂速度較快,解決了懸索橋索與鞍座間接觸非線性的計(jì)算難題。
[Abstract]:In order to realize nonlinear calculation of contact between cable and saddle, two new elements, saddle element and anchor element, are developed for finite element calculation of suspension bridge, in which saddle element is used to calculate the contact nonlinearity of main cable and tower top saddle.The anchor span element is used to calculate the contact nonlinearity between the anchor span scattered cable strands and the side span main cable and the spanned saddle.According to the theory of space catenary and the geometrical relation between cable and saddle, the precise force of element node is deduced.The tangent stiffness matrix of the element is derived according to the definition of stiffness matrix.A geometric nonlinear finite element program for suspension bridges including two new elements is developed.The calculation results show that the accuracy of the two new elements is high and the convergence rate is fast, which solves the problem of nonlinear contact between cable and saddle of suspension bridge.
【作者單位】: 三峽大學(xué)土木與建筑學(xué)院;西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51178396)~~
【分類號(hào)】:U448.25;U442
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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8 朱能;田U,
本文編號(hào):1716063
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