解析型Winkler弹性地基梁单元构造

摘要：

该文采用Winkler弹性地基梁理论确定了弹性地基梁的挠度方程解析通解;根据最小势能原理建立了解析型Winkler弹性地基欧拉梁及铁摩辛柯梁的单元刚度及等效节点荷载;得到了解析型弹性地基欧拉梁单元AWFB-E及铁摩辛柯梁单元AWFB-T.同时,论文还采用传统里兹法求得了相应的Winkler弹性地基欧拉梁及铁摩辛柯梁单元刚度矩阵,得到了里兹法弹性地基欧拉梁单元RWFB-E及铁摩辛柯梁单元RWFB-T.对该文构建的两类单元与一般梁-基体系有限元分析结果及理论解析解进行了对比.对比结果表明,传统里兹法由于其多项式形函数无法精确模拟弹性地基梁变形,因此其结果与理论解析解有误差,但随着单元数量增多其误差减小;采用解析型单元进行计算时,无论单元数量多少,得到的均为“真实”解,说明解析试函数法求得的位移形函数比一般的多项式形函数精确,得到的弹性地基梁单元具备解析型、精确性的特点,可应用于解决实际工程问题.

关键词：弹性地基梁、最小势能原理、有限元、Winkler地基、解析型

所属期刊栏目：32

分类号：TU348(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目11272340;教育部中央高校基本科研业务费专项资金项目2011JS126;高等学校博士学科点专项科研基金项目20110008120017

在线出版日期：2015-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：66-72