桁架结构之稳定载荷分析(附件)
该论文主要是根据原始对偶法，对于承受循环式负载的弹塑性结构进行安定性分析的探讨。安定分析是一种相对直接的方法，可以较为直接的求取该结构承受循环负载时的弹性安定载荷，所以安定性分析可以看作设计结构和安定性评估的强大工具。基于安定分析的上限定理和下限定理，我们可以把这个问题看作时优化问题以求解安定负载的相关问题。该项研究不仅仅要利用解析方式检验存在于下限问题陈述和上限问题陈述之间的强对偶关系，还要采用数值方式验证最大下限解等于最小上限解的强对偶关系。最后，借助主对偶算法同时求出主变量和对偶变量。再案例分析中，我将采用桁架结构作为安定性分析的问题讨论对象，加以利用MATLAB的程式运算求出安定负载问题的最优解。关键词 安定性分析，弹塑性变化，动态硬化，有限元分析
目 录
1 绪论.................................................................1
1.1 前言...............................................................1
1.2 目的研究...........................................................1
1.3 研究方法...........................................................2
2 文献与理论来源.......................................................3
2.1 文献综述...........................................................3
2.2 理论讨论...........................................................4
2.2.1 桁架安定分析之下限问题的陈述.....................................5
2.2.2 桁架安定分析上限定理的陈述....................... *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
................5
2.2.3 桁架动态式硬化的安定分析下限定理描述.............................6
2.2.4 桁架走动式硬化安定分析上限定理陈述...............................6
2.2.5 MATLAB 优化函数..................................................6
3 桁架结构之安定性分析.................................................8
3.1 导读...............................................................8
3.2 研究对象与题目.....................................................8
3.3 数学模型建立.......................................................9
3.4 结果分析与讨论....................................................10
4 未来展望............................................................14
4.1 发展方向与前景....................................................14
4.2 研究难题..........................................................14
结论...................................................................15
致谢...................................................................17
参考文献...............................................................18
绪论
桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。分析桁架结构之中的载荷分布，在现实生产建造活动中有着越来越重要的作用。是力学理论走向生产建造实际的一种有效途径。在研究桁架结构的稳定载荷过程中，我们会用直接循环分析法来获得结构的稳定循环反应，与此同时运用matlab软件进行数值分析，通过对相关软件的熟悉与运用，便可以大大提高我们的研究效率与准确性。以此来对桁架结构进行更为准确细致的载荷分析。本篇论文便是对相关理论的解释和实际分析的引导。
前言
安定分析能够直接求得结构承受循环负载下的承载能力，区别于需要计算详细各阶段数据，且耗费大量计算时间的逐步法，是一种较为简便的直接法。安定分析基于上限定理和下限定理，可直接求出弹性安定负载，所以安定分析是我们作为结构设计和安全评估的强力工具。
当弹塑性结构受到外力负载作用时，该结构有可能形成五种反应型态，如图11所示，我们可以假设当考虑某弹塑性结构受到较小的外力负载时，结构内部的反应力小于屈服强度时，将会呈现出纯弹性行为，而当外力负载超过结构承载能力时，结构内部将会产生瞬间崩溃。另一方面，在海洋工程，机械工程，化工工程，航空工程，土木工程等工程应用中，结构所承受的外力负载型态绝大多数均为循环负载，而并非单调的正比例负载。当循环载荷施加在弹塑性结构时，可能会发生另外的三种结构反应，也就是（1）弹性安定：当某弹塑性结构受到循环负载时，刚开始几个阶段会发生塑形应变，而最后呈现出弹性行为。（2）交替塑形破坏：作用于弹塑性结构上的循环负载超过安定负载时，结构会呈现正负交替的塑形变形，此时结构的内部塑性没有叠加，但是结构却会发生一定的疲劳破坏。（3）累计塑性破坏：当作用于弹塑性结构上的循环载荷超过安定负载，这时结构的塑形应变将会不停增加，从而会导致结构的塑形破坏。
在各个领域都需要确保结构在循环载荷作用下是否能够保证安全，所以本文讨论的安定性分析对于此有重要意义。并由简单的桁架结构向其他复杂结构进行推广比较。在安定分析中，我们要避免交替塑形破坏和累计塑形破坏的产生。
目 录
1 绪论.................................................................1
1.1 前言...............................................................1
1.2 目的研究...........................................................1
1.3 研究方法...........................................................2
2 文献与理论来源.......................................................3
2.1 文献综述...........................................................3
2.2 理论讨论...........................................................4
2.2.1 桁架安定分析之下限问题的陈述.....................................5
2.2.2 桁架安定分析上限定理的陈述....................... *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
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2.2.3 桁架动态式硬化的安定分析下限定理描述.............................6
2.2.4 桁架走动式硬化安定分析上限定理陈述...............................6
2.2.5 MATLAB 优化函数..................................................6
3 桁架结构之安定性分析.................................................8
3.1 导读...............................................................8
3.2 研究对象与题目.....................................................8
3.3 数学模型建立.......................................................9
3.4 结果分析与讨论....................................................10
4 未来展望............................................................14
4.1 发展方向与前景....................................................14
4.2 研究难题..........................................................14
结论...................................................................15
致谢...................................................................17
参考文献...............................................................18
绪论
桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。分析桁架结构之中的载荷分布，在现实生产建造活动中有着越来越重要的作用。是力学理论走向生产建造实际的一种有效途径。在研究桁架结构的稳定载荷过程中，我们会用直接循环分析法来获得结构的稳定循环反应，与此同时运用matlab软件进行数值分析，通过对相关软件的熟悉与运用，便可以大大提高我们的研究效率与准确性。以此来对桁架结构进行更为准确细致的载荷分析。本篇论文便是对相关理论的解释和实际分析的引导。
前言
安定分析能够直接求得结构承受循环负载下的承载能力，区别于需要计算详细各阶段数据，且耗费大量计算时间的逐步法，是一种较为简便的直接法。安定分析基于上限定理和下限定理，可直接求出弹性安定负载，所以安定分析是我们作为结构设计和安全评估的强力工具。
当弹塑性结构受到外力负载作用时，该结构有可能形成五种反应型态，如图11所示，我们可以假设当考虑某弹塑性结构受到较小的外力负载时，结构内部的反应力小于屈服强度时，将会呈现出纯弹性行为，而当外力负载超过结构承载能力时，结构内部将会产生瞬间崩溃。另一方面，在海洋工程，机械工程，化工工程，航空工程，土木工程等工程应用中，结构所承受的外力负载型态绝大多数均为循环负载，而并非单调的正比例负载。当循环载荷施加在弹塑性结构时，可能会发生另外的三种结构反应，也就是（1）弹性安定：当某弹塑性结构受到循环负载时，刚开始几个阶段会发生塑形应变，而最后呈现出弹性行为。（2）交替塑形破坏：作用于弹塑性结构上的循环负载超过安定负载时，结构会呈现正负交替的塑形变形，此时结构的内部塑性没有叠加，但是结构却会发生一定的疲劳破坏。（3）累计塑性破坏：当作用于弹塑性结构上的循环载荷超过安定负载，这时结构的塑形应变将会不停增加，从而会导致结构的塑形破坏。
在各个领域都需要确保结构在循环载荷作用下是否能够保证安全，所以本文讨论的安定性分析对于此有重要意义。并由简单的桁架结构向其他复杂结构进行推广比较。在安定分析中，我们要避免交替塑形破坏和累计塑形破坏的产生。
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