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。     

工字形截面楔形单元弹性稳定单元刚度矩阵的推导与探讨

推导了工字形截面薄壁楔形构件的稳定计算中的单元刚度矩阵，通过分析对比得出在楔形构件的稳定计算中，如果是弯扭失稳，则必须采用楔形单元矩阵。本文推导出的楔形杆件在任意荷载下的弹性稳定单元刚度矩阵，可用其直接形成总刚度矩阵，解算楔形杆的稳定问题。     

《P—Delta》效应在非线性地震动态反应中的影响 大变形条件下考虑材料非线性和几何非线性的杆件单元刚度分析

本文按能量变分的原理建立了包括杆件本身剪切变形影响在内考虑材料非线性和几何非线性的杆件单元刚度矩阵、分析了《P—Delta》效应的两种含意,比较全面地反映了杆件单元在弹塑性阶段的工作状态。     

圆弧交叉梁系的矩阵位移法

本文对圆弧曲梁之间以及圆弧曲梁与直梁之间按任意角度交叉的情况，推导出适合于生成总刚度矩阵时需要的单元刚度矩阵，为了满足圆弧梁端部各种不同位移边界条件的要求，本文采用了相对坐标系，灵活处理杆弯曲转角和扭转角的各种约束。     

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。     

带刚性域并考虑剪切形变的杆件单元刚度矩阵和固端力

本文推导了带刚性域并考虑剪切变形的杆件单元刚度矩阵和固端力。单元刚度矩阵具有通用性,可使离散杆件数不增加,节省了占用机器的内存。同时把各种荷载作用下的固端力公式列在表中,可供编制程序使用。最后讨论了考虑剪切变形和刚性域对固端力的影响。     

计入初始应变项的平面梁单元非线性刚度矩阵

开展平面结构几何非线性分析时经常会遇到杆件含有初始应力力或初始应变的情况。由于非线性刚度矩阵中含有节点位移,矩阵运算量大,给刚度矩阵的推导带来很大困难。根据平面梁单元几何非线性方程,采用计入初始应力和初始应变项的一般性线弹性应力应变关系,导出了相应的切线刚度矩阵,利用MATLAB数学工具箱,给出了含有初始应力和初始应变的所有刚度矩阵的显式表达式,为程序编制奠定了基础。     

文克尔地基上的圆弧曲梁单元

本文从控制微分方程以及内力与位移之间的关系出发,推导了文克尔地基上圆弧曲梁的6×6阶刚度矩阵。该单元可以用于断面含有圆弧段的地下结构物分析。文中给出了位移转换矩阵公式,使这种单元能够很方便地结合到一般框架程序中。此外,阐述了分布荷载的处理。为了证实本文刚度矩阵和转换矩阵的正确性,与划分曲梁为若干直线段的解进行了比较。     

变截面刚架结构计算的矩阵分析方法

在分析得到变截面杆件形常数和载常数微机实现方法的基础上，由形成的变截面自由单元的单元刚度矩阵，利用直接刚度法的矩阵分析过程完成任意变截面平面刚架结构的计算。避免了手算工作的繁重劳动为变截面刚架结构更广泛的应用提供了方便。     

基于有限等参单元的等效平面桁架模型

针对有限元分析的复杂性,从弹性力学平面应力单元出发,结合无限小单元法和有限单元法,提出了等效平面桁架模型。基于平面应力单元和等效桁架单元在同样节点荷载下的位移等效,分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积及等效弹性模量等特征值;建立了等效平面桁架模型的单元刚度矩阵、应变矩阵和单元的轴力矩阵;给出了等效平面桁架模型的分离式模型,分析了非规则带钢筋的四边形等参单元,建立了等参单元等效平面桁架模型的单元刚度矩阵。以某混凝土简支梁和混凝土重力坝作为研究对象,将等效桁架模型与有限元分析软件ANSYS9．0的计算结果做比较。结果表明,等效桁架模型对平面问题的处理可以满足工程精度的要求,同时使计算模型简单化,体现了等效平面桁架模型的科学性。     

用于空间曲杆结构分析的圆弧杆单元

本文推导了圆弧曲杆的六个位移精确表达式,运用有限元理论导出了曲杆单元刚度矩阵。这种单元计算精确,便于处理非节点荷载,可以方便地被引入现有的结构分析程序。     

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。     

平面曲杆分析的边值法

根据矩阵结构分析理论,基于节点柔度矩阵和节点刚度矩阵,给出了平面曲杆单元刚度矩阵建立的统一构式,同时对曲杆单元节点荷载的计算给出了相应的计算公式,公式中考虑了曲杆的轴变和温变效应。建立了曲杆结构体系基本递归矩阵和派生递归矩阵,给出了平面曲杆体系位移边值分析的递归构式。采用曲杆计算精度高,需要的单元数目少,位移边值法的使用使计算工作量大大减少,而且编程简单。文中的分析方法和过程可用于平面折杆系结构的分析,可以推广应用于空间曲、折杆系结构的分析。     

等截面圆弧杆件的转角位移方程

本文用力法导出了等截面圆弧杆件的转角位移方程,使某些带有圆弧杆件的复杂刚架适用位移法,从而使内力计算工作得到简化．     

用弹性中心法推导等截面圆弧杆件的转角位移方程

用弹性中心法推导出了等截面圆弧杆件的转角位移方程，使某些带有圆弧杆件的复杂刚架可用位移法计算，使内力计算得以简化。     

少片钢板弹簧刚度特性分析的一种新方法

研究基于曲线梁理论,整合出一种全新的适合于少片钢板弹簧刚度特性分析的一阶矩阵微分方程,并借助精细积分法建立了一种高精度的计算方法,提出了一种分析少片钢板弹簧刚度特性的新方法.通过给出计算实例,与有限元法和传统计算方法进行比较,验证了该方法的正确性.     

拱的结构分析

采用节点柔度矩阵的方法,通过求逆和刚度平移矩阵最后形成曲杆单元刚度矩阵,采用卡氏第二定理求出单元荷载等效节点力,然后与节点荷载叠加,形成结构荷载．通过计算对比,精度大大提高．     

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。     

考虑畸变的开口薄壁构件变形方程及其应用

为简化考虑截面畸变的薄壁杆件力学分析,提出一种把薄壁杆件拆分为两个较简单的部分分别分析、按需综合的方法。该文重点探讨截面畸变变形的效应分析：首先基于薄板小挠度弯曲理论,建立矩形板条的面外弯曲变形方程,然后适当简化截面畸变的变形形式和平衡条件,实现反映开口薄壁杆件畸变和扭转性能的“板件面外弯曲综合抗力体系”分析,最后与另文探讨的薄壁杆件“板件面内拉弯综合抗力体系”的分析进行综合,建立考虑截面畸变的开口薄壁杆件常微分变形方程。与目前较为常用的广义梁理论及有线条法相比,该方法无需进行截面正交分析或假定变形沿杆长的分布。为提高方法的实用性,文中还基于该变形方程,探讨了薄壁杆件单元刚度方程等矩阵位移法诸实现要件,据此编制的通用程序计算结论与基于壳单元的ANSYS软件算例结论吻合良好。     

面内变形曲梁的显式单元刚度矩阵

目的针对平面内变形的微圆段进行研究,给出等曲率梁的显式单元刚度矩阵,以便对含等曲率梁的结构进行分析．方法求解等曲率梁的微圆段平衡微分方程,获得等曲率梁的杆端力计算表达式．利用截面内力与应力关系、本构方程以及应变与位移关系,推导等曲率梁的任意截面内力与位移的关系,进而推导任意截面的位移与杆端位移之间的关系．根据等曲率梁的杆端力表达式及杆端位移表达式得到等曲率梁的杆端力与杆端位移的关系式．结果通过对平面内变形等曲率梁研究,给出了等曲率梁的任意截面处内力的计算公式以及杆端力表达式;得到了等曲率梁的任意截面处的内力与位移之间的关系式;给出了等曲率梁的任意截面处位移的计算表达式和杆端位移表达式;得到了等曲率梁的杆端力与杆端位移关系式．结论针对平面内变形的等曲率梁,笔者给出了一种解析的显式等曲率梁的单元刚度矩阵,该单元刚度矩阵可用于含等曲率梁的杆系结构的有限元分析．