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摘要
互承构型的节点位于一杆端点与相邻杆边搭接的接触点,传统以节点位移为基本未知量的协调矩阵静动定特性判定准则仅适用于杆件间在端点交汇于一点的铰接杆件体系,并不适用于互承构型。为判定互承构型能否成为互承结构,以杆件位移为基本未知量,基于搭接点处位错协调,建立位错协调方程,得到协调矩阵;以节点处连接力为基本未知量,基于杆件关于基准点静力平衡,建立平衡方程,得到平衡矩阵。对比发现,对同一互承构型,位错协调矩阵和力平衡矩阵互为转置,与以节点位移为研究对象的分析方法具有相同的规律。通过奇异值分解,可获得构型的静动定特性。进一步,对常见互承构型进行静动定特性分析,结果显示,由11种阿基米德铺砌变换得到的平面互承构型为几何瞬变体系,而曲面互承构型为几何不变无多余约束的静定结构。最后,借助ANSYS软件进行有限元分析,有限元分析结果与所提方法所得结果一致,证明所提方法合理正确。
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单位浙江大学; 建筑工程学院
