空间圆弧曲梁刚架内力计算的矩阵位移法

利用力法推导出直角坐标下空间圆弧形曲梁的单元刚度矩阵,编制了含此类单元的空间刚架内力计算程序,并计算了工程实例.

基于矩阵求逆理论的曲梁单元刚度矩阵解析解

基于矩阵求逆理论,提出矩阵求逆的综合法。弹性核法求解曲梁单元的刚度矩阵时,由于柔度矩阵的每个元素表达式繁琐,难以直接求逆得到曲梁单元的刚度矩阵。既有相关文献均指出采用数值方法求逆可得出曲梁单元的刚度矩阵。应用矩阵求逆的综合法,推导出曲梁单元刚度矩阵的解析解,并通过算例分析比较,证明了公式的正确性。由此,在编制曲梁杆系梁段有限元的计算程序时,解析解的应用不但简化了程序的编写,而且节约了计算机工作单元,提高了计算精度。

基于直接刚度法的弹性地基深梁单元

为研究弹性地基深梁的受力及变形性能,根据双参数弹性地基模型和Timoshenko深梁模型的基本方程,建立了弹性地基深梁挠度控制方程,求得了挠度方程全解,并给出了弹性地基深梁梁轴转角、截面弯曲转角及剪切角的表达式;结合节点位移条件,得到了位移系数;根据节点力方程建立了刚度平衡方程,给出了弹性地基深梁的刚度矩阵方程及均布荷载的等效节点力向量。在此基础上,分别计算了均布荷载、跨中集中力、两端集中力、两端集中力矩等荷载工况下的节点位移,求得弹性地基深梁挠度曲线,验证了本文给出的刚度矩阵方程及等效节点力向量的合理性及适用性。

圆管直梁单元切线刚度矩阵的解析解

从虚位移原理出发,推导了两结点三维圆管直梁单元几何非线性的单元切线刚度矩阵的解析解,为这种单元大变形、小应变分析提供了刚度矩阵的表达式。

平弯圆弧连续梁的矩阵位移法

本文从力法出发建立了平弯圆弧梁单元的刚度矩阵，通过矩阵位移法计算平弯圆弧连续梁，方法简便、易于编程，便于工程设计人员使用．

基于有限杆单元法的斜桩受力变形分析

为探讨斜桩基础受力变形分析的理论计算方法,首先,在现有斜桩研究的基础上总结斜桩承载机制及其受力变形特性;提出斜桩简化力学模型,并假定桩顶倾斜荷载沿桩体轴向及其垂直方向分解,进而提出地基反力确定方法并推导其控制微分方程;其次,对传统有限杆单元进行改进,以考虑二阶效应及桩-土相互作用的影响,并以MATLAB为平台编制求解程序用于斜桩基础受力变形分析;最后,引入模型试验与现场试验,通过对比理论计算结果与试验实测值,验证改进有限杆单元方法用于斜桩受力变形分析的可行性,总结出一些规律性的结论。以上分析可为斜桩工程设计提供参考,具有一定的理论及工程价值。

曲梁的单元刚度矩阵和节点荷载列阵

建筑物中预应力混凝土曲梁的应用越来越广泛 ,由此对圆弧形曲杆进行单元分析。本文根据结构力学基本原理导得圆弧形曲杆的单元刚度矩阵 。

双排抗滑桩有限杆单元计算方法研究

采用相关公式推导了考虑桩土相互作用与两者协调变形的刚度矩阵,该矩阵由桩身单元的刚度矩阵与考虑桩土相互作用的单元刚度矩阵两者叠加而成。利用有限杆单元法求解桩身每个单元节点的位移和转角,最终求解出桩身各单元的剪力和弯矩。同时,建立了双排抗滑桩的受力模型,也利用有限杆单元法对建立的双排抗滑桩模型进行求解。

基于精确算法的单跨曲线梁结构模态分析

从常曲率单跨曲线梁的动力学离散模型出发,推导出剪、弯、扭耦合的曲线梁刚度矩阵。结合曲线梁集中质量矩阵和多自由度系统运动方程的特征方程进行算法编写,计算出各阶固有频率及振型。通过对比所得到的刚度矩阵与有限元刚度矩阵各自的集成方法,直观展示了曲线梁结构刚度矩阵的分布形式,并论述了两种刚度矩阵的特征。并将刚度矩阵参与模态分析的计算结果与有限元数值仿真结果进行了对比分析,结果表明:前者逼近真解速度快于后者,虽然在中低阶时所求解的各阶固有频率吻合较好,但有限单元法在高阶转动振型求解精度方面存在一定误差。所编写的计算程序可为实际工程中精确求解曲线梁结构模态提供参考。