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题名时变轴力下结构P-Δ效应高精度分析方法
被引量：1
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作者
李鸿晶
杨筱朋
伍小平
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机构
南京工业大学工程力学研究所
南京工业大学土木工程学院
上海建工集团股份有限公司
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出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2020年第5期11-23,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(51478222)。
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文摘
传统的P-Δ效应分析方法多为基于离散结构模型的方法,对于时变轴力情形,通常难以保证计算精度或计算效率方面的需求。为更精确地反映P-Δ效应对结构动态响应的影响,本文应用微分求积(differential quadrature,DQ)原理,提出一种高精度、无需迭代计算的结构动力P-Δ效应分析方法。以质量和刚度物理特性连续分布的大高宽比结构体系为研究背景,建立横向和轴向均任意分布的动态荷载共同作用下的结构运动偏微分方程。利用DQ原理,基于控制微分方程的强形式进行空间离散,并利用DQ权系数矩阵修正法处理边界条件。结合无条件稳定的Newmark常平均加速度法,建立包含P-Δ效应影响的结构动态响应稳定分析方法。将本文方法计算得到的动力响应与通用有限元软件的分析结果进行对比,表明在计算连续体结构P-Δ效应时,本文方法具有很高的计算精度,无需划分单元,只需使用9~10个Chebyshev-Gauss-Lobatto节点(CGL节点)即可得到非常精确的动态响应分析结果,而传统P-Δ效应分析方法需要划分近100个有限单元才能达到同样的精度。本文方法还能清晰地揭示时不变轴力和时变轴力改变结构横向振动特性的本质,既可获得重力二阶效应对结构动态响应影响的规律,亦可方便地开展时变轴力下动力P-Δ效应及其动态响应的分析,而不会增加额外的计算工作量。
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关键词
P-Δ效应
时变轴力
微分求积
高阶分析方法
分布参数体系
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Keywords
P-Δeffect
time-variant axial force
differential quadrature
high-order procedure
distributed-parameter systems
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分类号
TU311
[建筑科学—结构工程]
TU973
[建筑科学—结构工程]
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