收藏本站
《广西工学院》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

框架结构分析的精细元法研究

赖国森  
【摘要】:随着高层建筑在我国迅速发展,框架结构形式的建筑物越来越普遍,对其进行精确的力学性能分析具有重要的意义。结构分析是工程结构设计的关键环节,不管是精确的解析方法还是传统的近似分析法,都或多或少存在着缺陷。因此,本研究以框架结构为研究对象,基于新型扩容精细积分法和矩阵分析理论,提出框架结构分析的精细元法。精细元法是一种新型的结构分析方法,其克服了有限单元法的精度依赖单元阶数的不足,同时突破了传递矩阵法在分析多层框架结构时存在的局限。由于精细元法采用新型齐次扩容精细积分法求解各单元控制方程,可达到计算机所能达到的满精度,因此求解精度高。而且,所需求解的代数方程的变量仅为各结点处的状态变量,未知量相对于有限元大大降低,可有效提高计算的效率。各结点处的状态变量求出来之后,可以根据传递关系求解任意位置的状态变量。精细元法可以用于分析任何形式的连续框架结构体系,与传统的传递矩阵方法相比,其适用范围更广。此外,由于施加在结构上的外荷载不需要进行等效处理,外载荷越复杂,与其他结构分析方法相比,精细元法的优越性越明显。 首先,本论文阐述了现存的结构分析方法,包括传统结构力学分析方法、传递矩阵法和有限单元法。它们各有优势,但或多或少存在一些不足之处。传统分析方法特别是解析法具有精确度高的优点,但是其应用范围有限。有限元法应用广泛,而其属于近似方法,精度受诸多因素影响;传递矩阵法精度高,却未突破多层结构的分析,仍然停留在梁式结构和单层刚架分析上。通过对比上述分析方法优缺点,本文基于新型扩容精细积分法,提出框架结构分析的精细元法。 其次,本论文基于新型扩容精细积分法和矩阵理论,针对平面和空间框架结构建立了静力和动力分析的精细元法,详细叙述了具体结构分析的过程。重点对结构单元分析进行推导,包括直梁的静态、自由振动单元分析和曲梁的静态、自由振动单元分析。连接结点处单元之间变形的协调和平衡关系是结构整体分析的关键,本文对连接结点处根据内力平衡条件和位移协调关系,给出相应处理方法。同时,考虑到结构可能出现的外荷载以及特殊连接点,也提出了相应的解决办法。算例表明了本文方法的正确性和有效性。 最后,本论文对课题研究进行总结,展望了精细元法有待继续深入研究的方向和领域。
【学位授予单位】:广西工学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU323.5

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高建岭;结构分析的有限元线法[J];北方工业大学学报;1996年03期
2 赵丽滨,张建宇,王寿梅;精细积分方法的稳定性和精度分析[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
3 刘庆潭,倪国荣;弹性地基梁的传递矩阵法求解[J];长沙铁道学院学报;1992年02期
4 刘庆潭,倪国荣;含楔形梁弯曲自由振动的矩阵传递法求解[J];长沙铁道学院学报;1993年03期
5 刘庆潭,陈志良,刘长文;刚架结构静力分析的传递矩阵法[J];长沙铁道学院学报;1997年02期
6 刘庆潭;带分支变截面圆轴系统扭转自由振动的传递矩阵法[J];长沙铁道学院学报;1998年04期
7 刘庆潭,倪国荣;具有弹性支座及弹性地基的梁弯曲自由振动的传递矩阵法求解[J];长沙铁道学院学报;1994年01期
8 郑学军,刘庆潭,王晓光;刚架结构动力分析的传递矩阵法[J];长沙铁道学院学报;1996年03期
9 钟万勰;;结构动力方程的精细时程积分法[J];大连理工大学学报;1994年02期
10 高建岭;;有限元线法的曲线单元[J];工程力学;1990年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张杰;传递矩阵法在钢桥结构分析中的应用研究[D];河海大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许报力;弯矩分配法和弯矩迭代法在矩形水池结构计算中的应用[J];四川建筑科学研究;1985年03期
2 许报力;有侧移刚架和无侧移刚架的统一计算[J];四川建筑科学研究;1985年04期
3 车正华;温克尔十字交叉地基梁的计算[J];四川建筑科学研究;1990年03期
4 李成玉,郭耀杰;钢管混凝土结构外加强环式空间节点环板受力性能理论研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
5 傅光耀;王浩;;薄钢铺板对平台主梁变形影响的试验研究和分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期
6 常玉珍;吴敏哲;;组合肋壳几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
7 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期
8 王开强;孙飞飞;胡大柱;;多弹簧梁柱单元在空间钢框架非线性分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年06期
9 王江;周晖;宋雪峰;;变截面工形柱平面内弹塑性极限承载力研究[J];四川建筑科学研究;2008年01期
10 郑宇;王月明;吴芳;毛杰;;底部框架—抗震墙结构在平稳随机干扰下的响应[J];四川建筑科学研究;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宫建国;陶钧;曾胜;金涛;;地基平面沉降下的大型石油储罐模态分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
4 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 纪军;王安华;任增金;;圆沉箱内隔墙的设置方式[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
7 王彬;;基于APDL的大口径反射镜优化设计[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
8 周清华;杜留法;杨雄辉;;减摇鳍加强结构CAD/CAE一体化的若干关键技术探讨[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
9 苏成;徐瑞;;大型复杂结构非平稳随机振动时域显式法[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
10 樊征兵;何欢;陈国平;;不确定结构的模态和动响应分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
3 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
4 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
5 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
6 徐瑞;大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
7 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
8 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
9 刘佩;随机地震作用下结构动力可靠度计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
10 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫丽梅;高层建筑结构自由振动分析的ODE方法[D];河南理工大学;2010年
2 张伟杰;高层建筑和高耸结构的简化动力分析[D];河南理工大学;2010年
3 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
5 刘鸣;双回路直线型圆管角钢组合型输电塔静动力分析[D];山东科技大学;2010年
6 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
7 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
8 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
9 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
10 张彩香;发射筒口分瓣式隔水膜刚度强度分析[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋运林,熊猛;高层建筑钢结构的特点及其在我国的发展与展望[J];四川建筑科学研究;2003年03期
2 王寿梅,赵国兴;用泰勒级数求解非线性代数和微分方程组[J];北京航空航天大学学报;1996年03期
3 刘庆潭,倪国荣;弹性地基梁的传递矩阵法求解[J];长沙铁道学院学报;1992年02期
4 刘庆潭,倪国荣;具有弹性支座及弹性地基的梁弯曲自由振动的传递矩阵法求解[J];长沙铁道学院学报;1994年01期
5 陈志良,刘庆潭,倪国荣;钢筋混凝土轨枕的传递矩阵法能力分析[J];长沙铁道学院学报;1994年03期
6 钟万勰;;结构动力方程的精细时程积分法[J];大连理工大学学报;1994年02期
7 高建岭;;有限元线法的曲线单元[J];工程力学;1990年04期
8 万志强;;建筑框架结构设计探讨[J];硅谷;2008年05期
9 何登前;;对高层建筑施工技术的探讨[J];四川建材;2009年06期
10 王新平;裘为柱;;任意连续多跨折线形悬挑楼梯的计算[J];山东建筑工程学院学报;1993年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李青宁;李晓蕾;阎艳伟;;结构动力方程精细时程积分法的几种改进[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2009年01期
2 赵玉立,吴子燕,邓子辰;带伸展柔性附件航天器系统动力响应的精细积分算法[J];机械科学与技术;2002年02期
3 赵丽滨,张建宇,王寿梅;精细积分方法的稳定性和精度分析[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
4 马小强,向宇,黄玉盈;精细积分法分析流引起粘弹输液曲管的稳定性[J];华中科技大学学报(城市科学版);2003年04期
5 王一凡;;直接积分法与精细积分法结合求解结构动力方程[J];工业建筑;2006年S1期
6 郭杏林;毛玉明;赵岩;朱礼文;潘忠文;;基于Markov参数精细积分法的载荷识别研究[J];振动与冲击;2009年03期
7 张亚红,华军,许庆余,张小龙;精细积分法在迷宫密封转子系统非线性动力学特性计算中的应用[J];计算力学学报;2005年05期
8 赵真;孙林;任传波;;基于精细积分法的达芬方程分析[J];山东理工大学学报(自然科学版);2009年06期
9 史丽云;向宇;袁丽芸;饶兴;;覆盖被动约束层阻尼拱壳的传递矩阵解法[J];广西工学院学报;2010年01期
10 田象滔;任传波;;线性时滞动力学问题的精细积分解法[J];山东理工大学学报(自然科学版);2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 段玉婷;李靖宇;胡天跃;;基于GPU的三维精细积分法正演模拟[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
2 沈冯强;林峰;;框架结构地震反应分析的有限元模型[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
3 葛轶强;张其林;;半刚架模型在抗震分析中的应用[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
4 倪志伟;贾瑞玉;;面向对象的框架结构设计[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
5 杨建国;;框架结构爆破倒塌的有限元动态模拟分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
6 杨智广;费鸿禄;张立国;郭宝义;;不同结构建筑在同一场地的爆破拆除[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
7 崔勇;;手性金属有机框架结构的设计组装及催化性能[A];第七届全国催化剂制备科学与技术研讨会论文集[C];2009年
8 吕超兵;刘茂龙;吴超;张季超;;预制装配整体式混凝土住宅结构体系研究与应用[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2009年
9 白代春;范幸义;;基于RC框架结构的优化程序设计[A];工程设计与计算机技术:第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年
10 何金胜;王社良;;楼板面外刚度对框架结构抗震分析的影响[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王良 孙远明;破解“市场方程”[N];中国石油报;2000年
2 本报记者 张裕光;张巨声 破解一年前的难解方程 预测冰箱价格三年回升[N];中国经营报;2001年
3 ;如何将方程纳米产品做大?[N];中国经营报;2000年
4 记者 刘春辉;现代企业制度框架结构初步形成[N];人民邮电;2001年
5 朱洪光;沈阳最高框架结构拐角楼成功爆破[N];中煤地质报;2007年
6 安国强于海涛;青岛客站框架结构主体施工进入冲刺阶段[N];人民铁道;2007年
7 记者 朱波;5层大楼5天“搬家”57米[N];长江日报;2008年
8 新华社记者 刘江 王军;北京,求解“四合院方程”[N];新华每日电讯;2001年
9 记者 郭靖 通讯员 王人扬;节能建筑向粘土砖瓦说“不”[N];宁波日报;2005年
10 本报记者 刘江 王军;北京求解“四合院方程”[N];经济参考报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 洪振英;一维球几何中子输运方程计算方法研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 白冬梅;非线性Schr(?)dinger方程及其相关耦合方程的数值解法[D];南京航空航天大学;2010年
3 吴朝中;Drinfeld-Sokolov方程簇的tau函数及一些相关的问题[D];清华大学;2010年
4 李东方;几类常及抛物型微分方程的数值算法研究[D];华中科技大学;2011年
5 陈浩;离散与分布型延迟系统的块边值方法[D];华中科技大学;2012年
6 刘洋;非标准混合元方法分析及数值模拟[D];内蒙古大学;2011年
7 李俊永;精细积分法在层合板计算中的应用及半解析有限元法边界条件的研究[D];大连理工大学;2009年
8 张冉;自由流和多孔介质流耦合问题的数学和数值分析[D];山东大学;2011年
9 赵玉立;柔性撞击系统的建模、精细算法及控制研究[D];西北工业大学;2003年
10 张景军;等离子体中非线性动力学方程组的相关数学理论研究[D];中国工程物理研究院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赖国森;框架结构分析的精细元法研究[D];广西工学院;2011年
2 黄鹏飞;广义精细积分算法在分子动力学中应用的探究[D];大连理工大学;2010年
3 王丽萍;混凝土结构基于静力弹塑性方法的研究和应用[D];新疆大学;2005年
4 王春波;摩擦耗能支撑框架结构减震性能研究[D];西安建筑科技大学;2006年
5 王赫;受压钢管混凝土力学性能分析[D];西南交通大学;2006年
6 龚洪兵;基础隔震与悬挂隔震非线性时程分析[D];西南交通大学;2006年
7 孙扬;楼板对RC框架结构强柱弱梁屈服机制的影响[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 王莲花;地震区异型柱框架结构工程应用研究[D];西安理工大学;2005年
9 刘春良;桁架和框架结构的稳定性分析与优化设计[D];大连理工大学;2006年
10 李绍军;自攀爬机器人结构设计研究[D];重庆大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026