工程結(jié)構(gòu)中滑移索單元的研究.pdf

1、滑移索結(jié)構(gòu)在實際的工程中有著廣泛的應(yīng)用，例如滑雪索道的牽引系統(tǒng)、電線的架設(shè)過程，以及在架設(shè)大跨索系橋梁時的施工過程，都須利用滑移索?；诖?，本文推導了兩種不同的單元用來模擬索在滑輪上的滑動過程，并利用FORTRAN語言編制了相應(yīng)的幾何非線性有限元計算程序。針對考慮自重滑移索系的力學特點，基于有限元的基本原理，提出了懸鏈線型滑移索單元來處理此類問題，得到了單元處于平衡狀態(tài)下的各節(jié)點力的關(guān)系。該單元通過自動調(diào)整滑輪索兩端的無應(yīng)力索原長來獲得

2、平衡狀態(tài)，從而簡化了計算。利用單元的平衡方程推導了單元的剛度矩陣，并將其放入非線性有限元程序中。針對索處于高應(yīng)力小垂度的情形，推導了另一種“直線型滑移索單元”，提出了滑過滑輪的一段索長的有限單元方程，給出了節(jié)點內(nèi)力及單元剛度矩陣的表達式。對于大多數(shù)索結(jié)構(gòu)來說，幾何非線性都是其必須考慮的因素，本文對各種考慮幾何大變形的索單元的不同適用情形進行了比較。采用多個算例對本文給出的單元的正確性進行了驗證。并通過工程方面的算例，研究了所開發(fā)的“滑移