杆内时模型研究概况

本文分析了杆内时模型的研究现状,指出了杆内时模型中的研究难题,提出了杆内时模型的研究前景。

考虑剪切影响的杆内时本构方程

建立考虑剪切影响时等截面直杆内时的本构方程.将杆端位移、杆变形、截面内力分为不考虑剪切变形和只考虑剪切变形两部分,采用有限元方法并利用虚位移原理和截面内时本构关系,得到杆单元本构关系的初步形式.通过引入杆平衡条件以及两部分挠度之和等于全挠度的几何条件,将杆单元本构关系原始形式中剪力行和弯矩行的两部分加以合并,导出了按增量初内力法表达的杆内时本构方程.结果表明,剪切变形将影响杆单元初始刚度矩阵、杆端等效剪力和等效弯矩、杆端塑性剪力增量和塑性弯矩增量;当剪切系数为零时,本模型退化为既有研究中不考虑剪切变形的杆内时模型.本模型适用于按增量初内力法进行的考虑杆剪切变形的结构弹塑性分析.

单杆弯剪复合作用下内时模型计算分析

讨论复合受力条件(剪力和弯矩耦合作用)下对单柱的截面综合内时的定义,并分析该定义下的数值求解,建立了考虑剪切变形的杆内时模型.该模型仍具有杆内时模型的优点,适用于按增量初内力法进行杆剪切变形的结构弹塑性分析.单柱单弯的算例表明:对于剪切变形较小的情况,考虑剪切的杆内时模型在反映杆端力和位移关系方面较现有杆内时模型精确,且描述反复加载条件下杆本构关系是可行的,可由截面内时正确直观地反映沿杆长分布各截面的弹塑性程度.