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(shí)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(guò)程，以及在架設(shè)大跨索系橋梁時(shí)的施工過(guò)程，都須利用滑移索。基于此，本文推導(dǎo)了兩種不同的單元用來(lái)模擬索在滑輪上的滑動(dòng)過(guò)程，并利用FORTRAN語(yǔ)言編制了相應(yīng)的幾何非線性有限元計(jì)算程序。針對(duì)考慮自重滑移索系的力學(xué)特點(diǎn)，基于有限元的基本原理，提出了懸鏈線型滑移索單元來(lái)處理此類(lèi)問(wèn)題，得到了單元處于平衡狀態(tài)下的各節(jié)點(diǎn)力的關(guān)系。該單元通過(guò)自動(dòng)調(diào)整滑輪索兩端的無(wú)應(yīng)力索原長(zhǎng)來(lái)獲得

2、平衡狀態(tài)，從而簡(jiǎn)化了計(jì)算。利用單元的平衡方程推導(dǎo)了單元的剛度矩陣，并將其放入非線性有限元程序中。針對(duì)索處于高應(yīng)力小垂度的情形，推導(dǎo)了另一種“直線型滑移索單元”，提出了滑過(guò)滑輪的一段索長(zhǎng)的有限單元方程，給出了節(jié)點(diǎn)內(nèi)力及單元?jiǎng)偠染仃嚨谋磉_(dá)式。對(duì)于大多數(shù)索結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，幾何非線性都是其必須考慮的因素，本文對(duì)各種考慮幾何大變形的索單元的不同適用情形進(jìn)行了比較。采用多個(gè)算例對(duì)本文給出的單元的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。并通過(guò)工程方面的算例，研究了所開(kāi)發(fā)的“滑移