基于离散元法的杆系结构几何非线性大变形分析

摘要：

提出应用离散元法（ DEM）来求解二维、三维杆系结构的几何非线性大变形问题．基于简单梁理论，推导了适用于杆系结构分析的弹簧接触刚度系数计算公式，给出了时间步长临界值估算方法，并用实例对其进行了正确性检验．DEM方法本质上是求解结构的动力行为，对于需要计算静力解的问题，综合考虑数值精度和计算效率，建议阻尼系数取为0．7．列出了3个典型数值算例，即2个平面框架和1个空间网格结构，分别对其静力和动力大变形行为进行了模拟，并将结果与其他计算方法的结果进行比较，两者吻合良好．利用DEM方法处理几何非线性问题时无需组集刚度矩阵，也无需迭代求解非线性方程，故该方法适宜于处理杆系结构的大变形问题．

关键词：离散元法、杆系结构、弹簧接触刚度、几何非线性、静动力响应

分类号：TU323.5(建筑结构)

资助基金：国家杰出青年科学基金资助项目51125031．

在线出版日期：2013-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：917-922