建筑科学
建築科學
건축과학
Building Science
2015年
9期
1-7
,共7页
张弦拱%能量原理%受力特性%拉格朗日乘子法
張絃拱%能量原理%受力特性%拉格朗日乘子法
장현공%능량원리%수력특성%랍격랑일승자법
arch string structure%energy principle%mechanical characteristics%lagrange multiplier method
根据张弦拱结构的变形特点,设定结构位移函数,并结合荷载条件,建立结构势能表达式.根据结构上弦拱、下弦索水平位移,按支座变形协调条件导出协调约束要求;在此基础上,引入拉格朗日乘子法,由势能驻值原理,运用瑞利-里兹法,求解出结构竖向位移及索力表达式.根据结构应变-位移微分方程得出上弦拱与下弦索的水平位移函数及撑杆相对位移表达式;对求解结果进行分析与简化,得出表达简洁、物理意义明确的简化公式.最后,通过多个算例,把理论分析公式、简化公式及有限元分析结果相互印证,证明分析结果的正确性.
根據張絃拱結構的變形特點,設定結構位移函數,併結閤荷載條件,建立結構勢能錶達式.根據結構上絃拱、下絃索水平位移,按支座變形協調條件導齣協調約束要求;在此基礎上,引入拉格朗日乘子法,由勢能駐值原理,運用瑞利-裏玆法,求解齣結構豎嚮位移及索力錶達式.根據結構應變-位移微分方程得齣上絃拱與下絃索的水平位移函數及撐桿相對位移錶達式;對求解結果進行分析與簡化,得齣錶達簡潔、物理意義明確的簡化公式.最後,通過多箇算例,把理論分析公式、簡化公式及有限元分析結果相互印證,證明分析結果的正確性.
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