塑性梁—柱分析的多分段单元

在材料弹性范围内，梁－柱受力问题可归为几何非线性问题。而材料进入塑性后梁－柱受力问题就成为双重非线性问题。当材料进入塑性后，梁－柱在宏观上表现为截面刚度的改变。因而将一个梁－柱单元看成是多个截面刚度在不断改变的杆段组成后，则梁－柱塑性受力问题就可以简化为几何非线性问题。本文首先推导由3个不等刚度杆段组成的杆元的刚度矩阵，从而得到9个杆段及27个杆段组合成的杆元的刚度矩阵。算例表明，采用27个变刚度杆段的梁－柱单元有很好的精度。在结构整体分析中，采用一个单元来模拟一个梁－柱构件，从而高效、高精度地实现结构的双重非线性分析。