悬链线竖向集中力作用下的构形分析和张力计算

来源：计算力学学报杂志2020年第4期北京时间：

作者：郭小刚,王刚,宋晓东,邓旭辉,赵珂

单位：湘潭大学 土木工程与力学学院, 湘潭 411105,长沙矿冶研究院 深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室, 长沙 410012,湘潭大学 土木工程与力学学院, 湘潭 411105,中机中联工程有限公司, 重庆 400000,湘潭大学 土木工程与力学学院, 湘潭 411105,长沙矿冶研究院 深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室, 长沙 410012,湘潭大学 土木工程与力学学院, 湘潭 411105

摘要：目前，悬链线在竖向集中力和均布荷载共同作用下的构形分析和受力计算的理论仍不完善。针对这一问题，通过引入悬链线的几何约束方程、力平衡方程和超越方程，建立了竖向集中力与均布荷载共同作用下的非线性方程组。采用牛顿迭代法求解方程组，得到了悬链线的构形和受力情况。为了验证理论计算的正确性，进行了算例和试验验证。结果表明，算例的计算结果与文献结论保持一致，试验测得的构形和水平张力大小与理论计算的构形和水平张力大小吻合较好。本文的理论计算可以更加简单精确地计算出悬链线在竖向集中力和均布荷载共同作用下的构形和受力情况，为实际工程提供重要的理论指导。

关键词：竖向集中力,水平张力,构形,悬链线,同步求解,非线性方程组,

基金资助：国家自然科学基金重点项目（51434002）；大洋协会重大专项基金（DY125-14-T-03）资助项目.