两种新单元在悬索桥有限元计算中的应用

发布时间：2018-04-05 19:04

  本文选题：悬索桥　切入点：主缆　出处：《桥梁建设》2014年01期

【摘要】：为实现索与鞍座间接触非线性计算,开发了可用于悬索桥有限元计算的2种新单元:鞍座单元和锚跨单元,其中鞍座单元用于主缆和塔顶鞍座的接触非线性计算,锚跨单元用于锚跨分散索股及边跨主缆与散索鞍的接触非线性计算。根据空间悬链线理论及索与鞍座的几何关系,推导出精确的单元节点力。以增量代替微分,根据刚度矩阵的定义,推导出单元的切线刚度矩阵。编制了包含2种新单元在内的悬索桥几何非线性有限元程序。计算表明:2种新单元计算精度高、收敛速度较快,解决了悬索桥索与鞍座间接触非线性的计算难题。
[Abstract]:In order to realize nonlinear calculation of contact between cable and saddle, two new elements, saddle element and anchor element, are developed for finite element calculation of suspension bridge, in which saddle element is used to calculate the contact nonlinearity of main cable and tower top saddle.The anchor span element is used to calculate the contact nonlinearity between the anchor span scattered cable strands and the side span main cable and the spanned saddle.According to the theory of space catenary and the geometrical relation between cable and saddle, the precise force of element node is deduced.The tangent stiffness matrix of the element is derived according to the definition of stiffness matrix.A geometric nonlinear finite element program for suspension bridges including two new elements is developed.The calculation results show that the accuracy of the two new elements is high and the convergence rate is fast, which solves the problem of nonlinear contact between cable and saddle of suspension bridge.
【作者单位】： 三峡大学土木与建筑学院;西南交通大学土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51178396)~~
【分类号】：U448.25;U442

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1716063