关键词：Euler梁；Timoshenko梁；精细梁；向量式有限元；高跨比

基金项目：国家自然科学基金项目(51278461)；浙江省重点科技创新团队(2010R50034)

作者单位

陈冲浙江大学 空间结构研究中心，杭州 310058

袁行飞浙江大学 空间结构研究中心，杭州 310058

段元锋浙江大学 空间结构研究中心，杭州 310058

钱若军同济大学 土木工程学院，上海 200092

摘要

精细梁不同于Euler梁和Timoshenko梁，该模型在考虑剪切变形的同时还考虑了横向弯曲时截面转动产生的附加轴向位移及横向剪切变形影响截面抗弯刚度后产生的附加横向位移。推导了适用于向量式有限元分析的精细梁单元应变和内力表达式，采用FORTRAN自编了向量式有限元程序。对悬臂梁、两端固支梁和门式框架进行了算例分析，对比了采用不同梁单元模型下结构的竖向位移。结果表明：当高跨比较小时，3种梁单元的竖向位移相差不大；当高跨比较大时，精细梁单元的竖向位移较Euler梁和Timoshenko梁明显增大，表明剪切变形及刚度折减引起的附加轴向位移、附加横向位移不能忽略。精细梁单元模型对高跨比较大的梁进行分析可望得到更精确的结果。