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几何非线性与徐变效应耦合的平面四边形应力单元分析方法
1
作者
邓继华
谭建平
+2 位作者
邵旭东
王磊
田仲初
《土木工程学报》
北大核心
2025年第8期69-81,共13页
为在高耸大跨混凝土结构分析中考虑几何非线性与徐变效应的耦合作用,文章基于平面应力单元开展计算方法的研究。利用共旋坐标法具有几何非线性与材料非线性脱耦的优点,将混凝土的徐变效应视为特殊的材料非线性而在共旋坐标系中将其等效...
为在高耸大跨混凝土结构分析中考虑几何非线性与徐变效应的耦合作用,文章基于平面应力单元开展计算方法的研究。利用共旋坐标法具有几何非线性与材料非线性脱耦的优点,将混凝土的徐变效应视为特殊的材料非线性而在共旋坐标系中将其等效为徐变初应变荷载,几何非线性则通过共旋坐标系与结构坐标系之间的转换矩阵予以考虑,非线性方程组的求解则采用能将荷载增量法与位移增量法合二为一的统一迭代求解列式,建立平面应力单元考虑几何非线性与徐变耦合的分析方法,提供计算流程,对4个算例进行计算分析,并与已有文献的模型试验和数值计算结果作了比较。结果表明:建立的几何非线性平面四边形应力单元及考虑几何非线性与徐变效应耦合的算法是正确的,考虑几何非线性与徐变效应耦合相对于考虑几何线性与徐变以及仅计入几何非线性而言,在具体计算结果、不同自由度的影响程度以及达到徐变计算稳定值所要取的徐变计算时间方面均有很大的不同。文中方法较容易推广到其他更复杂的共旋法几何非线性单元。
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关键词
平面四边形应力单元
几何非线性
徐变
共旋法
统一迭代求解
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职称材料
题名
几何非线性与徐变效应耦合的平面四边形应力单元分析方法
1
作者
邓继华
谭建平
邵旭东
王磊
田仲初
机构
长沙理工大学
湖南大学
出处
《土木工程学报》
北大核心
2025年第8期69-81,共13页
基金
国家自然科学基金(52278142)
湖南省自然科学基金(2023JJ30019)
+2 种基金
湖南省教育厅项目(21A0187)
桥梁结构健康与安全国家重点实验室开放基金(BHSKL21-06-GF)
湖南省研究生科研创新项目(CX20230862)。
文摘
为在高耸大跨混凝土结构分析中考虑几何非线性与徐变效应的耦合作用,文章基于平面应力单元开展计算方法的研究。利用共旋坐标法具有几何非线性与材料非线性脱耦的优点,将混凝土的徐变效应视为特殊的材料非线性而在共旋坐标系中将其等效为徐变初应变荷载,几何非线性则通过共旋坐标系与结构坐标系之间的转换矩阵予以考虑,非线性方程组的求解则采用能将荷载增量法与位移增量法合二为一的统一迭代求解列式,建立平面应力单元考虑几何非线性与徐变耦合的分析方法,提供计算流程,对4个算例进行计算分析,并与已有文献的模型试验和数值计算结果作了比较。结果表明:建立的几何非线性平面四边形应力单元及考虑几何非线性与徐变效应耦合的算法是正确的,考虑几何非线性与徐变效应耦合相对于考虑几何线性与徐变以及仅计入几何非线性而言,在具体计算结果、不同自由度的影响程度以及达到徐变计算稳定值所要取的徐变计算时间方面均有很大的不同。文中方法较容易推广到其他更复杂的共旋法几何非线性单元。
关键词
平面四边形应力单元
几何非线性
徐变
共旋法
统一迭代求解
Keywords
plane quadrilateral stress element
geometrical nonlinearity
creep
co-rotational method
unified iterative solution
分类号
U441 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
几何非线性与徐变效应耦合的平面四边形应力单元分析方法
邓继华
谭建平
邵旭东
王磊
田仲初
《土木工程学报》
北大核心
2025
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