曲梁單元的理論研究及其在橋梁中的應用.pdf

1、隨著時代的飛速發(fā)展，曲梁結構因其優(yōu)美的流線造型和良好的受力特性，在我們日常生活中被廣泛地應用在各個領域。但是又因為曲梁受曲率的影響，引起了曲梁內的彎扭耦合，從而導致了對曲梁的研究比對直梁的研究還更加的困難，因而有必要對曲梁進行深入的研究。
　　本文首先構造了一個能考慮軸向拉伸和彎曲效應，每節(jié)點有3個自由度的3節(jié)點平面曲梁單元，并推導了其在局部坐標下的單元剛度矩陣。利用Hermite和Lagrange插值函數(shù)構造該曲梁單元的位移函數(shù)

2、，并得到了其單元的形函數(shù)，進而利用變分原理，推導了考慮幾何非線性的平面曲梁單元的局部坐標下的單元剛度矩陣顯示表達式。
　　然后以所推導的平面曲梁單元剛度矩陣為基礎，對其進行從局部坐標系向整體坐標系的坐標轉換，得到了適用于整體坐標下的單元剛度矩陣。并分別對曲梁在徑向分布荷載、集中荷載和集中力偶的情況下進行荷載等效的計算。接著在算例中將使用本文方法所得結果與理論推導結果進行對比，驗證曲梁單元的正確性。
　　最后在以上理論研究的基