一种考虑杆件初始弯曲的非线性杆单元

关 键 词:结构设计论文
资料等级:一种考虑杆件初始弯曲的非线性杆单元
发布时间:2014-7-22
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资料编辑:tianmengping91
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资料简介
                                    一种考虑杆件初始弯曲的非线性杆单元
在现有桁架结构和网格结构的有限元分析中,一般都假定杆件的形状为直线,即采用直杆单元 .然而杆件的初始弯曲(或初始缺陷)是不可避免的,并且对结构的受力性能存在影响,因此在分析时需要加以考虑.有研究 提出了考虑初始弯曲的非线性梁单元,但其应用仅局限于钢框架的二阶分析,并且未对杆单元的初始弯曲进行研究.
编辑评价
在假定杆件初始弯曲为半波正弦曲线的基础上,提出考虑初始弯曲的非线性杆单元,推导了轴力与轴向变形的关系和轴向切线刚度的表达式,得到了初始弯曲对轴向刚度的影响系数.分析表明,初始弯曲影响与刚度比、初始弯曲幅值、轴力大小以及杆单元长度有关.结合某索拱结构工程实例,研究不同初始预应力取值下,杆件初始弯曲对结构非线性稳定性能的影响程度和影响规律,结果表明:杆件初始弯曲对结构屈曲前的整体刚度影响很小,但对结构的极限荷载与屈曲后性能影响较大;初始预应力取值的增加对结构的位移控制非常有效,但是对结构的刚度影响却很小;在不同初始预应力取值下,极限荷载随杆件初始弯曲变化的规律相似,并且都接近于线性.非线性杆单元能够广泛应用于桁架结构和网格结构的设计与分析,在考虑杆件初始弯曲后,将使结构的设计与分析更加合理、更加科学.
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