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題名 | 剛架塑性分析方法之比較 |
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編 次 | 上 |
作者姓名(中文) | 王寶璽; 葉志浩; 黃世霖; | 書刊名 | 結構工程 |
卷期 | 11:3=43 1996.09[民85.09] |
頁次 | 頁35-50 |
分類號 | 441.3 |
關鍵詞 | 塑性分析; 塑性鉸; 塑性區; 平面剛架; |
語文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 本文應用有限元素法建立平面剛架塑性分析理論及步驟。文中採用一階塑性鉸、二階塑性鉸、二階修正塑性鉸及塑性區等四種愬性分析方法。藉數值演算分析比較此四種分析方法所預估極限承載力之異同,並探討剛架結構之非彈性行為。文中首先建立平面剛架塑性分析模式,推導樑柱元素之彈性勁度矩陣、幾何勁度矩陣、塑性勁度矩陣及線性、非線性元素座標轉換係數。採牛頓-勒卜生及廣義位移控制法作為非線性分析的運算方法,追蹤結構非彈性行為之平衡路徑。文末以實例分析與文獻比較,探討此四種方法之實用性、正確性及其優缺點。分析結果顯示-階塑性鉸法適用於短構件、桿件軸力小的結構。若構件變長、桿件軸力變大時,則須採用二階塑性鉸法,以便將結構變形幾何效應納入考慮,否則會高估結構之極限承載力。在預測結構之極美承載力時,二階塑性鉸及二階修正塑性鉸法所得結果皆非常接近,惟當結構中桿件軸力很大時,由於二階塑性鉸法忽略材料部份塑性化的過程,會出現高估結構之極限承載力的現象,而二階修正塑性鉸法所得之結果較接近結構實際行為。塑性區法雖可反應出材料部份塑性化的特性及精確預測結構之極限承載力,但其計算過程較繁雜費時,僅適合單一構件或桿件數較少之剛架分析,不適合高樓結構之分析設計。 |
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