建立考虑节点域剪切变形的平面钢框架单元刚度矩阵

目的更精确计算平面钢框架结构在水平荷载作用下的侧移.方法以梁柱为计算单元,基于稳定函数法,在梁柱单元的角位移中计入节点域剪切变形,推导了平面钢框架杆件的单元刚度矩阵.结果采用传统的线弹性框架分析方法得到的水平侧移是不准确的,较实验结果误差为12.12%.笔者考虑了由于节点域剪切变形和二阶效应而导致的结构侧移刚度的降低,推导了单元刚度矩阵,并用MATLAB编制了平面钢框架的计算程序,计算所得的水平侧移,较实验结果误差仅为0.606%.结论采用考虑节点域剪切变形和二阶效应的平面钢框架单元刚度矩阵,所得计算结果与实验结果吻合良好,具有很高的准确度.     

平面等截面圆弧形杆件单元刚度矩阵

本文导出平面等截面圆弧形杆件单元刚度矩阵,将它补充到普通的线弹性平面梁系有限元分析的电算程序中,便可使用微机或小型计算机对一些较为复杂的曲线形结构进行电算。     

弹性地基梁的单元刚度矩阵及其固端内力

引进弹性地基梁单元特征矩阵和积分常数矩阵的概念，揭示了特征矩阵和积分常数矩阵互为逆矩阵这一事实，使得求解弹性地基梁的问题变得简单明了。提出的求弹性地基梁单元刚度矩阵的方法以及求其上作用均布荷载的固端内力的方法，物理概念明确，编程简单，可用于有限元的结构分析程序中。     

考虑次剪应力的薄壁杆件扭转刚度矩阵和它的有限元分析

本文推导了薄壁杆件在翘曲位移假设下的扭转刚度矩阵,同时给出了拉(压)、弯曲和扭转下薄壁梁单元刚度矩阵。对不同截面薄壁梁单元的联接进行了研究,并用最小二乘法处理联接处的位移协调,最后给出了计算结果。     

开口薄壁杆件单元刚度矩阵在形心坐标系下的表达形式

本文应用符拉索夫的开口薄壁杆件理论推导了一种新的开口薄壁杆件单元刚度矩阵。该单元刚度矩阵是建立在形心坐标系下的,它不仅消除了某些文章中由于混淆了形心坐标与扭心坐标所产生的错误,而且具有实用方便的特点。     

粘弹性单元的刚度矩阵

本文分析了粘弹性材料的应力应变关系,导出了粘弹性单元的刚度矩阵,该刚度矩阵便于用直接刚度法装配结构刚度矩阵。文中还给出了改写后的动力方程,这种动力方程非常适合在设置粘弹性单元的结构中进行时程分析。     

带钢筋的四节点板单元刚度矩阵初探

充分考虑了钢筋混凝土板中钢筋实际发挥的抗弯作用，将钢筋混凝土中的钢筋作为平面梁单元，既考虑了钢筋的轴向作用，也考虑了钢筋的横向作用、抗弯作用，推导得到了钢筋钢筋混凝土板中钢筋对板单元的贡献矩阵，得到了钢筋混凝土四节点板单元的刚度矩阵。     

分岔壳的单元刚度矩阵

本文在O.C.Zinkiewiez提出的分析壳体结构有限元方法的基础上,研究了分岔中厚壳内含分岔点(线)的单元刚度矩阵。 1.基本假设与形函数:除保持文献中的有关假设外,对含有分岔点的单元,我们认为,在交连的分岔点处,各单元中而法线保持直线,且具有相同的广义位移:线位移和角位移。     

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，采用相类似的方法以最一般的线性非均布集中荷载为例推得弧形曲杆的节点荷载列阵。     

空间索单元的切线刚度矩阵

本文采用状态平衡方程推导出用超越函数表示的空间索单元切线刚度矩阵的精确表达式。该矩阵考虑了对索结构施加预应力以及温度荷载的影响;该矩阵不受小变形的限制,允许结构产生任意大的结点位移。     

空间梁单元的切线刚度矩阵

本文采用梁-柱理论,推导出空间梁单元的切线刚度矩阵,该矩阵是用超越函数表示的,对于位移的高阶项没有任何省略,因此可以认为是精确的,它能够适应各种复杂网壳结构的大位移全过程分析。     

考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数

用经过刚度折减的二阶弹性分析来考虑有侧移框架二阶效应的简化设计方法已初步被我国规范所接受。考虑非弹性特征的钢筋混凝土杆件刚度折减系数的合理取值应以钢筋混凝土框架非弹性分析为基础,按框架顶点位移和各层层间位移相近似的原则来确定。再通过与美国,新西兰等国家现行的刚度折减方案的对比,为规范修订提供钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的建议方案。     

薄壁梁的单元刚度矩阵及其应用

按文[1]述截面正投影绕定轴转动的概念,直接导出薄壁梁的单元刚度矩阵,并利用直接刚度法求解弯心不共线的连续梁。算例表明,它和用柔度矩阵按力法求解的结果是相同的,但计算过程更简单。     

圆锥形变截面梁单元的刚度矩阵

对圆锥形变截面梁单元进行了分析,采用有理函数的位移模式,利用虚位移原理,推导出该变截面梁单元的刚度矩阵．     

空间梁单元切线刚度矩阵的精确分析方法

为有效进行空间刚架结构后屈曲分析,提出一种新的空间梁单元切线刚度矩阵的精确分析方法。首先用直接法建立梁单元杆端力与杆端位移的增量关系式,然后根据矩阵微分理论求出单元杆端力关于杆端位移的导数,在求导结果表达式中令杆端位移增量为0,即可得到梁单元切线刚度矩阵。对六层和二十层空间刚架结构进行了后屈曲分析。结果表明：所得的空间梁单元切线刚度矩阵具有足够精度,可有效用于大型空间刚架结构的后屈曲分析。     

关于有限元法中单元刚度矩阵性质的探讨

本文提出了单元刚度矩阵“平衡性”的概念。作为应用,文中以此性质校验了单元刚度矩阵的正确性,并澄清[1]中对单元刚度矩阵性质的一个说法。     

连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响

分析了粘弹性材料在简谐干挠和非简谐干扰下的应力应变关系,介绍了不计连接件变形的粘弹性单元刚度矩阵,分析了连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响,指出了这种刚度矩阵的不足。为了提高计算精度,分析了连接件变形、粘弹性材料变形和总的变形的关系,在此基础上,给出了相应的修正公式,导出了考虑连接件变形情况下粘弹性单元刚度矩阵、该刚度矩阵同样可以用直接刚度法装配结构刚度矩阵。     

变截面直杆单元刚度矩阵的精确式

以一种新的思路和做法变截面直杆进行单元的分析,本文直接把变截面直杆作为单元,采用力法导出单元刚度矩阵通用式,确定两种常见截面变化规律直杆的单元刚度矩阵精确式。     

基于神经网络的圆柱壳单元刚度矩阵计算

压力钢管外压稳定问题可以采用实时求解方法,实时求解的关键在于单元刚度矩阵的计算.通过分析柱壳单元刚度矩阵的组成,提出了用BP网络来实现单元刚度矩阵的实时计算方法,并采用模拟退火算法避免BP网络陷入局部极小点.用传统的有限元法和BP网络对同一算例进行求解,结果表明BP网络计算精度满足工程要求.