薄壁杆件屈曲模态分析的力特征约束有限条法

作     者：金声 李政 赵国 黄浩 向阳 李占杰 JIN Sheng;LI Zheng;ZHAO Guo;HUANG Hao;XIANG Yang;LI Zhanjie

作者机构：重庆大学土木工程学院山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 重庆大学建筑规划设计研究总院有限公司重庆400045 纽约州立大学理工学院工程系Utica 13502USA 

出 版 物：《土木与环境工程学报（中英文）》 (Journal of Civil and Environmental Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第2期

页      面：100-107页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFD1101003) 中央高校基本科研业务费项目(2019CDXYTM0032) 

主　　题：薄壁构件 屈曲 有限条法 约束有限条法 屈曲模态 广义梁理论 

摘      要：整体、畸变、局部等基本变形模式的划分是条理化开展薄壁杆件工程计算的必要手段。薄壁杆件的基本变形模式传统上基于简化应力-应变关系,采用变形、应变等几何特征进行定义,不利于因应复杂化应力-应变关系。提出一套完全基于力特征和正交完备性原则的基本模式定义。与广义梁理论和约束有限条法相比,提出的整体、畸变、局部3种基本变形模式关于刚度严格正交,且完整覆盖薄壁杆件全变形域。基于该定义实现了针对薄壁杆件有限条模型的屈曲模态分解和识别。算例表明,提出的基本模式定义和屈曲模态分析方法具有开、闭口和折、曲线形截面的一致适应能力,剪应变和横向伸缩的影响在基本屈曲模式中得到合理表达,曲线形截面薄壁构件具有与多边形截面薄壁构件一致的整体、畸变和局部屈曲机理。