基于混合近似法的纤维梁单元非线性求解方法

李钢; 靳永强; 董志骞; 李宏男

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基于混合近似法的纤维梁单元非线性求解方法

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环境荷载作用下土木工程结构往往产生较大的非线性变形,包括材料非线性和几何大变形两部分,而两者非线性问题的数值求解往往需要花费高昂的计算代价.隔离非线性有限元法是将材料应变分解为弹性与塑性两部分,在控制方程中实现刚度矩阵的弹塑性分离,使用Woodbury公式进行非线性求解.目前,该方法仅用于求解局部材料非线性问题.文章基于隔离非线性有限元法,推导同时考虑材料和几何非线性(简称混合非线性)的纤维梁单元控制方程;依据Woodbury公式和组合近似法的基本理论,提出混合近似法的高效非线性求解方法,并利用时间复杂度理论,对该方法与传统有限元法进行计算效率对比分析;将提出的方法应用于某钢框架结构的地震非线性反应分析,计算结果表明:文中方法可以在求解材料非线性时考虑几何大变形问题,在保证计算精度的同时使计算效率得到明显提升.

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来源
《土木工程学报》 |2019年第6期|81-91|共11页
作者
李钢; 靳永强; 董志骞; 李宏男;
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作者单位

大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;

辽宁大连116024;

大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;

辽宁大连116024;

大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;

辽宁大连116024;

大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;

辽宁大连116024;

沈阳建筑大学;

辽宁沈阳110168;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类梁;
关键词
几何非线性; 隔离非线性有限元法; Woodbury公式; 组合近似法; 混合近似法; 时间复杂度;

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