在柱子和框架中评估P-Δ (P-Delta) 效应,使用基于光束-柱子微分方程的解的两循环方法

科学领域:

• 结构工程 结构工程
• 计算力学 计算力学 计算力学
• 非线性分析 非线性分析

背景情况:

• 在结构分析中,P-Delta效应是一个关键的非线性现象,特别是在薄型梁柱中.
• 这种效应源于轴负荷对结构的变形形状的影响,增加曲时刻,并可能导致不稳定.
• 传统的分析方法,如有限元素方法,通常涉及复杂的离散和代方案 (例如,牛顿-拉普森),这可能具有挑战性,特别是在教育环境中.

研究的目的:

• 提出一种简化,具有教学价值的方法,用于对P-Delta效应进行非线性分析.
• 开发一种方法,避免离散和代解决者的复杂性.
• 为结构工程师和学生提出一个替代的计算策略.

主要方法:

• 为了简化非线性分析,采用了一种新的两循环方法.
• 一个触角刚度矩阵是直接从束柱微分方程的同质解中导出的.
• 拟议的方法与传统的两循环方法进行比较,该方法使用立方 (赫米蒂安) 多项式和P-Delta效应的伪侧面负载近似.

主要成果:

• 提出的简化非线性分析方法为传统方法提供了可行的替代方案.
• 触角刚度矩阵的直接导出简化了计算过程.
• 这一比较证实了新方法在捕获P-Delta现象方面的有效性.

结论:

• 开发的简化非线性分析方法为计算P-Delta效应提供了更容易获得的方法.
• 这种方法增强了非线性结构分析对学生的教学价值.
• 该方法为实际工程应用提供了一个计算效率高的替代方案.