不考虑几何刚度的框架结构非线性分析方法

来源：计算力学学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：陈安全,林航葳

单位：内江师范学院 建筑工程学院, 内江 641100,内江市智能建造与建筑工业化工程技术研究中心, 内江 641100,内江师范学院 建筑工程学院, 内江 641100

摘要：从增量迭代的力学机制出发,详细分析了增量迭代计算中预测阶段、校正阶段和平衡检查阶段的特征,并结合刚体准则,确立了框架结构非线性分析过程中单元节点恢复力计算的精确公式;同时采用改进塑性铰模型,构建了弹塑性梁单元并推导了弹塑性刚度矩阵,建立起物理概念清晰、过程简洁的框架结构非线性分析方法。通过对典型案例的分析表明,采用刚体准则更新单元初始节点力,在不考虑结构几何刚度的情况下,仅使用弹性或弹塑性刚度就可以求解框架结构的非线性响应,唯一的牺牲是稍微增加数值计算中的迭代次数,证明所提方法具有很好的可靠性,是框架结构弹性刚度和弹塑性刚度在非线性和后屈曲分析中的极限应用。

关键词：框架结构,几何非线性,材料非线性,刚体准则,改进塑性铰,

基金资助：国家自然科学基金(52078082);内江市基础研究与应用基础研究项目(NJJH202316);内江师范学院科研资助项目(2023ZD03)资助.