圆拱结构静力分析的直接刚度法

• 作者: 丁敏 王斌泰 蒋秀根 邓婷 郭韦佟 黄泽敏
• 来源期刊: 广西大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 圆拱 静力分析 直接刚度法 基函数
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 建筑结构
• 页码范围: 1351-1360
• 页数: 10页
• 分类号: TU311.1
• 字数: 4626字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2017.1351

摘要

为了研究圆拱在复杂受力状态下的内力及位移大小,考虑了圆拱的轴向变形,对其平衡方程、几何方程、物理方程进行了分析,建立了圆拱轴向位移和径向位移的控制方程;并对三类典型荷载作用下的圆拱结构分别进行了研究,求得了用基函数向量以及积分常数向量表达的圆拱轴向位移和径向位移的解析解;根据位移边界条件,得到了位移系数;根据圆拱内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程;经矩阵变换得到了圆拱分析的刚度矩阵模型以及等效节点力向量.同时,通过算例,与理论解析解和传统有限元模型中的经典直梁单元进行对比与分析,验证了单元的精度及效率.研究结果表明:通过直接刚度法求得的圆拱刚度矩阵及等效节点力模型,可用于各类圆拱结构的静力数值分析,得到圆拱内力及位移的精确解.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蒋秀根	中国农业大学水利与土木工程学院	45	294	11.0	14.0
2	丁敏	中国农业大学水利与土木工程学院	21	99	6.0	9.0
3	郭韦佟	中国农业大学水利与土木工程学院	3	11	2.0	3.0
4	王斌泰	中国农业大学水利与土木工程学院	3	4	1.0	2.0
5	邓婷	中国农业大学水利与土木工程学院	3	6	2.0	2.0
6	黄泽敏	中国农业大学水利与土木工程学院	1	4	1.0	1.0