框架结构论文框架结构精细积分法精细元法有限元法.doc

框架结构论文：框架结构分析的精细元法研究 【中文摘要】随着高层建筑在我国迅速发展,框架结构形式的建筑物越来越普遍,对其进行精确的力学性能分析具有重要的意义。结构分析是工程结构设计的关键环节,不管是精确的解析方法还是传统的近似分析法,都或多或少存在着缺陷。因此,本研究以框架结构为研究对象,基于新型扩容精细积分法和矩阵分析理论,提出框架结构分析的精细元法。精细元法是一种新型的结构分析方法,其克服了有限单元法的精度依赖单元阶数的不足,同时突破了传递矩阵法在分析多层框架结构时存在的局限。由于精细元法采用新型齐次扩容精细积分法求解各单元控制方程,可达到计算机所能达到的满精度,因此求解精度高。而且,所需求解的代数方程的变量仅为各结点处的状态变量,未知量相对于有限元大大降低,可有效提高计算的效率。各结点处的状态变量求出来之后,可以根据传递关系求解任意位置的状态变量。精细元法可以用于分析任何形式的连续框架结构体系,与传统的传递矩阵方法相比,其适用范围更广。此外,由于施加在结构上的外荷载不需要进行等效处理,外载荷越复杂,与其他结构分析方法相比,精细元法的优越性越明显。首先,本论文阐述了现存的结构分析方法,包括传统结构力学分析方法、传递矩阵法和有限单元法。它们各有优势,但或... 【英文摘要】Along with the rapid development of the high-rise building, the frame structures are more and more popular in China. The precise analysis on the mechanical properties of the frame structure is significant. Structural analysis is the key to the design of engineering structures. Either the precise analytical method or traditional approximate methods is of defective more or less. Therefore, based on the homogenization high precision direct integration technology and matrix theory,this paper has proposed a prec... 【关键词】框架结构 精细积分法 精细元法 有限元法 【英文关键词】frame structure high precision direct integration precise element method finite element method 【目录】框架结构分析的精细元法研究 摘要 4-5 Abstract 5-6 第一章 绪论 8-19 1.1 引言 8 1.2 框架结构分析方法发展概况 8-13 1.3 精细积分法 13-17 1.4 本文研究内容和框架 17-19 第二章 平面框架结构静力分析的精细元法 19-39 2.1 精细元法基本原理 19-21 2.2 精细元法与其他分析方法比较 21-22 2.3 平面框架结构的精细元法静力原理 22-24 2.4 单元分析 24-32 2.5 特殊位置处状态向量传递关系 32-33 2.6 算例 33-38 2.7 小结 38-39 第三章 空间框架结构静力分析的精细元法 39-53 3.1 空间框架结构静力的精细元法原理 39-42 3.2 单元分析 42-46 3.3 算例 46-52 3.4 小结 52-53 第四章 框架结构自由振动分析的精细元法 53-65 4.1 框架结构自由振动分析的精细元法原理 53-55 4.2 单元分析 55-61 4.3 算例 61-64 4.4 小结 64-65 第五章 结论与展望 65-67 5.1 结论 65-66 5.2 展望 66-67 参考文献 67-70 发表论文和参加科研情况说明 70-71 致谢 71