论文摘要
论文依据哈密尔顿原理,推导了考虑初始轴力影响条件下一般拱结构的振动控制方程以及在考虑初始恒载引起的较大轴向力影响条件下计算活载内力的基本方程,并在推导的拱结构基本方程的基础上,依据Frobenius方法求解微分方程的原理,建立求解拱结构问题的有限元计算程序,利用作者编写的程序以两端固定的钢管砼拱为例,计算并分析各种情况下的拱结构的静载内力、拱结构的振动频率及拱结构在地震作用下的结构响应。本文从拱结构的基本方程出发精确计算拱结构问题,同时考虑拱结构的压缩变形和弯曲变形,避免了规范中按弹性中心法简化计算带来的误差。论文建立的程序可以精确分析不同拱型、初始荷载、不同的地震输入对拱结构静力和动力性能的影响,可以为拱结构的精确计算及设计提供依据。利用本程序建立的单元刚度阵和其他结构的单元刚度阵结合后可以精确计算含有拱单元的复杂结构问题。论文中公式推导和计算方法可以为特殊结构的公式推导和精确计算提供参考。
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