等效鉸結平面桁架單元有限元法的研究.pdf

1、結構分析是工程結構設計的關鍵環(huán)節(jié)，無論是無限小單元法還是傳統(tǒng)有限單元法，都存在缺陷。前者求解的彈性力學問題很有限；后者通用性較好，但場函數(shù)難于構造，計算量大，而且材料非線性分析塑性階段，往往難以得到穩(wěn)定的結果。為此，本文從平面應力問題入手，基于微元體應力一應變分析和有限元基本思想，構造了一種新的單元模型——等效鉸結平面桁架單元，在保證同等工程精度下，尋求到一種更簡單實用的近似計算方法來解決復雜的二維問題。同時，將本單元應用于鋼筋混凝土非

2、線性有限元分析，提出了鋼筋混凝土等效鉸結平面桁架單元模型，大量算例證實本文方法的正確可行，可供工程應用結構分析參考。首先，針對平面應力問題，構造了等效鉸結平面桁架單元，將較復雜的二維問題一維化。在結點荷載作用下等效桁架結構模型內只有二力桿單元，單元受力、變形簡單清晰，易于計算、觀察和判斷，并能滿足工程精度要求。其次，編制了平面應力問題等效鉸結平面桁架單元有限元法分析計算機程序。用所編制的計算機程序對懸臂梁、簡支梁和開孔墻板進行計算分析，