华南理工大学学报(自然科学版)

作者：冯晓东, 罗尧治, 丁毅, 等

单位：1． 浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州 310058; 2． 绍兴文理学院 土木工程学院，浙江 绍兴 312000; 3． 浙江精工钢结构集团有限公司 技术中心，浙江 绍兴 312030

关键词：张拉整体结构,弹塑性静力特性,共旋坐标法,切线刚度矩阵,自应力系数

基金：国家自然科学基金资助项目( 51908356) ; 浙江省自然科学基金资助项目( LQ19E080013) ; 中国博士后科学基金资助项目( 2019M662056)

为研究张拉整体结构的弹塑性静力特性，引入一种适用于求解大转动小应变的高效有限元算法——共旋坐标( CR) 法． 将空间杆单元的大位移分解为整体坐标系下的刚体位移和局部坐标系下的小变形，推导出了单元切线刚度矩阵的新表达式． 采用一种结合荷载增量策略和 Newton-Raphson 法的非线性有限元算法对一个四杆张拉整体结构单元体的几何非线性弹塑性特性进行了研究． 结果表明: 相比于传统的 TL 法和 UL 法，采用CR 法对张拉整体结构进行非线性静力特性分析具有更高的计算效率; 四杆单胞结构下层构件的刚度大于上层构件的刚度; 自应力系数的增大会导致四杆单胞结构变“硬”，且结构受压时的表现比受拉时更为明显; 相比于结构的弹塑性响应，自应力系数在结构的弹性响应中扮演着更重要的角色．

来源：2019年第11期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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