管廊成品支架計(jì)算的矩陣分析方法
較前節(jié)結(jié)構(gòu)矩陣分析方法,結(jié)構(gòu)矩陣分析方法是以傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，用矩陣作為力學(xué)參數(shù)的表達(dá)形式，借助于計(jì)算機(jī)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算的方法。

地下管廊支架

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法有力法、位移法和混合法，相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)矩陣分析也有矩陣力法、矩陣位移和矩陣混合法。其中矩 陣位移法由于力學(xué)概念簡(jiǎn)單，便于編寫(xiě)通用性較強(qiáng)的程序而被廣泛應(yīng)用，尤其是對(duì)于剛架更顯示出矩陣位移法的優(yōu)越性。下面介紹利用矩陣位移法求解管廊成品支架的一般方法。
一、單元、結(jié)點(diǎn)的編號(hào)

結(jié)構(gòu)矩陣分析方法的單元、結(jié)點(diǎn)編號(hào)，原則上是可以任意的，不過(guò)為了節(jié)省計(jì)算機(jī)內(nèi)存，提高計(jì)算速度，使計(jì)算表達(dá)式更加規(guī)范、明了，便于修改，對(duì)單元和結(jié)點(diǎn)的編號(hào)應(yīng)遵循某些規(guī)律。

對(duì)于管廊成品支架，單元結(jié)點(diǎn)的編號(hào)可以按順時(shí)針進(jìn)行，如 圖5-1所示，圖中單元號(hào)加圓圈表示，以便與結(jié)點(diǎn)號(hào)相區(qū)別。

每個(gè)結(jié)點(diǎn)有三個(gè)位移分量，即沿坐標(biāo)軸z方向位移；沿y方向位移以及產(chǎn)生轉(zhuǎn)角（規(guī)定順時(shí)針為正），因此整個(gè)管廊成品支架結(jié)點(diǎn) 位移分量共有(n為結(jié)點(diǎn)數(shù))個(gè)，組成位移列陣：非結(jié)點(diǎn)荷載的處理用矩陣位移法分析結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如果所受的荷載不是作用在結(jié)點(diǎn)上，則應(yīng)先將它們化為等效的結(jié)點(diǎn)荷載。等效結(jié)點(diǎn)荷載的確定 原則是要求結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷載與等效結(jié)點(diǎn)荷載應(yīng)產(chǎn)生相同的結(jié)點(diǎn)約束力，也就是說(shuō)原來(lái)荷載在基本體系中引起的結(jié)點(diǎn)約束力記為 H，則等效的結(jié)點(diǎn)荷載P在基本體系中引起的結(jié)點(diǎn)約束力。

應(yīng)用實(shí)例第二章已經(jīng)介紹，金屬支架的荷載的確定，可以采用量測(cè)金屬支架的相對(duì)位移來(lái)反算支架所受的荷載。下面介紹利用上述所建立起來(lái)的結(jié)構(gòu)剛度方程確定支架荷載方法。

加強(qiáng)管廊成品支架之間的聯(lián)系，避免支架產(chǎn)生平面外的失穩(wěn)。 從結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性角度考慮，平衡狀態(tài)實(shí)際上有三種不同的情況、穩(wěn)定平衡狀態(tài)、不穩(wěn)定平衡狀態(tài)和中性平衡狀態(tài)。假設(shè)結(jié)構(gòu)原來(lái)處于某種平衡狀態(tài)，后來(lái)由于受到輕微擾動(dòng)而稍微偏離原來(lái)的位置，當(dāng)干擾消失后，如果結(jié)構(gòu)還能回到原來(lái)的位置，則原來(lái)的平衡狀態(tài)稱為穩(wěn)定平衡狀態(tài)；如果結(jié)構(gòu)繼續(xù)偏離，不能回到原來(lái)的位置，則原來(lái)的平衡狀態(tài)稱為不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。結(jié)構(gòu)由穩(wěn)定平衡狀態(tài)到不穩(wěn)定平衡狀態(tài)過(guò)渡的中間狀態(tài)稱為中性平衡狀態(tài)。 結(jié)構(gòu)隨著荷載的加大，由穩(wěn)定平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定平衡狀態(tài)， 這時(shí)原來(lái)的平衡狀態(tài)喪失穩(wěn)定性，簡(jiǎn)稱失穩(wěn)。