資源描述：
《平面鋼管桁架平面外穩(wěn)定混合有限元分析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第31卷第3期土木建筑與環(huán)境工程Vol.31No.32009年6月JournalofCivil,Architectural&EnvironmentalEngineeringJun.2009平面鋼管桁架平面外穩(wěn)定混合有限元分析1,211黃政華,張其林,季俊(1.同濟(jì)大學(xué)建筑工程系,上海200092;2.貴州大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,貴陽550003)摘要:平面外失穩(wěn)通常是無支撐平面鋼管桁架在極限荷載作用下的破壞形式之一。在平面鋼管桁架平面外穩(wěn)定問題的求解方法中,采用梁-板殼混合有限元模型在完成整體穩(wěn)定分析的同時(shí),
2、還可以得到節(jié)點(diǎn)區(qū)域?qū)嶋H的受力狀況,且具有求解精度較高、單元數(shù)量較少的特點(diǎn)。根據(jù)混合有限元的基本原理,給出了混合單元交界上的結(jié)點(diǎn)約束方程。針對(duì)混合有限元求解方程的特點(diǎn),為避免在求解上遇到數(shù)值困難,給出了混合單元模型在單元?jiǎng)澐?、求解方法上的原則和建議。數(shù)值算例與試驗(yàn)結(jié)果表明,混合有限元模型計(jì)算耗時(shí)較少,能較為準(zhǔn)確的分析平面鋼管桁架平面外失穩(wěn)過程,提出的求解方法及建議較好的避免了數(shù)值困難的產(chǎn)生。關(guān)鍵詞:有限元法;極限荷載;平面外穩(wěn)定;平面管桁架;混合模型;約束方程;數(shù)值困難中圖分類號(hào):TU311.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
3、文章編號(hào):1674-4764(2009)03-0006-05AnalysisofOu-tof-planeStabilityforPlanarTubularTrusswithMixedFiniteElementsMethod1,211HUANGZheng-hua,ZHANGQi-lin,JIJun(1.DepartmentofBuildingEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,P.R.China;2.SchoolofCivilEngineeringandAr
4、chitecture,Guiyang550003,P.R.China)Abstract:Out-of-planeinstabilityisusuallyoneofthefailuresforplanartubulartrusswithoutout-of-planebracesunderultimateload.Themixedmodelofbeamandshellelements,withthecharacteristicsofhighsolvingprecisionandlesselements,canund
5、ertakeoverallstabilityanalysisaswellasthejointsmechanicpropertywhensolvingtheissueofout-of-planestability.Basedontheprincipleofmixedfiniteelement,nodesconstraintequationsattheinterfacebetweenbeamelementsandshellelementswerederived.Andadvicesontheelementdivis
6、ionandsolvingmethodwereproposedinordertoavoidnumericaldifficultyinsolvingthemixedfiniteelementequations.Withthenumericalsolutionandexperimentaltest,itwasfoundthattheout-of-planeinstabilityprocesscanbeexpressedaccuratelywithlesstime-consumingbytheproposedmeth
7、odandtheproposedsolution.Keywords:finiteelementmethod;ultimateload;out-of-planestability;planartubulartruss;mixedmodel;constraintequation;numericaldifficulty鋼管桁架是一種造型優(yōu)美,承載力特性較好的對(duì)于無面外支撐的平面鋼管桁架,屋面和墻面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類公共建筑的屋只能對(duì)平面鋼管桁架的一側(cè)主管提供面外支撐作面與墻面結(jié)構(gòu)中。由于屋面和墻
8、面材料的輕質(zhì)化,用,因而其平面外的整體穩(wěn)定往往控制了其極限承平面鋼管桁架的兩個(gè)主管都可能受到拉力或壓力,載能力。在桁架的面外失穩(wěn)極限承載力分析中,桁收稿日期:2008-10-15基金項(xiàng)目:上海市科委世博科技專項(xiàng)項(xiàng)目;世博軸及地下綜合體關(guān)鍵技術(shù)研究(08DZ0580303)作者簡(jiǎn)介:黃政華(1979-)男,博士研究生,主要從事建筑結(jié)構(gòu)分析計(jì)算研究,(E-mail)hzhtz@yahoo.
