空间实体_梁单元原始刚度矩阵的推导_周海龙.pdfVIP

网络出版时间：2014-04-25 15:53 网络出版地址：/kcms/detail/15.1209.S1553.059.html 第３５卷　 第２期 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 Ｖｏｌ．３５　 Ｎｏ．２ 年 月 ２０１４ ３ Ｍａｒ．２０１４ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 空间实体 －梁单元原始刚度矩阵的推导 周海龙 ， 周水兴１ 　 ２ １．　 　 ０１００１８ ２．　 　 ４０００７４ （ 内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，呼和浩特 ； 重庆交通大学土木建筑学院 ，重庆 ） 摘要：　 基于拱结构计算的矩阵位移法和钢管混凝土拱桥分析的纤维单元法，通过改进拱肋断面划分，选择合适的８ 结点等参元形函数，建立位移转换矩阵和坐标转换矩阵，同时借用纤维单元的概念，提出了空间实体 梁单元法，并 － 对单拱肋圆形截面的钢管混凝土拱结构进行了空间实体－梁单元分析，推导了其原始刚度矩阵。同时为了验证推 导的正确性，编制了专用的计算程序，计算了一个实验模型拱拱顶和拱脚截面的内力，并将其计算结果与矩阵位移 法的分析结果和 的计算结果进行了比较，最大误差在 以内。计算结果表明，该空间实体 梁单元刚度 ＳＡＰ２０００ ５％ － 矩阵的推导是正确的。 关键词：　 空间实体－梁单元；　 钢管混凝土；　 拱结构；　 刚度矩阵；　 推导 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） 　 Ｕ４４８．２２　 　 　 　 Ａ　 　 　 １００９－３５７５ ２０１４ ０２－０１０３－０５ ＴＨＥ ＤＥＲＩＶＡＴＩＯＮ ＯＦ ＯＲＩＧＩＮＡＬ ＳＴＩＦＦＮＥＳＳ ＭＡＴＲＩＸ ＯＮ ＴＨＥ ＳＰＡＴＩＡＬ ＳＯＬＩＤ－ＢＥＡＭ ＥＬＥＭＥＮＴ ＺＨＯＵ Ｈａｉ－ｌｏｎｇ 　 ＺＨＯＵ Ｓｈｕｉ－ｘｉｎｇ１ ２ ， （１．　 Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｕｈｈｏｔ０１００１８，Ｃｈｉｎａ； ２．　 Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ 　 Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍａｔｒｉｘ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｒｃｈ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｉｂｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅ －ｆｉｌｌｅｄ ｓｔｅｅｌ ｔｕｂｅ ａｒｃｈ ： ， ， ， ｂｒｉｄｇｅ ｔｈｒｏｕｇｈｉｍｐｒｏｖｉｎｇｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆ ｓｅｃｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ