考虑界面不可压的高阶组合梁静力弯曲——位移法与混合型的有限元分析

摘要

为了真实地描述组合梁的界面相互作用和各子梁的力学行为,提出一种考虑界面不可压缩性与各子梁高阶位移的双层组合梁模型.根据最小势能原理和广义最小势能原理,得到高阶组合梁静力分析的位移法和混合型有限元方程.讨论变分原理类型和基本未知量的插值阶次对组合梁位移和内力收敛性能的影响.对比基于所提出的高阶组合梁模型、Reddy高阶组合梁模型、Newmark模型和平面应力模型的简支组合梁的静力分析结果,验证所建立的高阶模型的合理性.分析组合梁界面横向不可压缩性对其挠度的影响.结果表明:与Reddy模型相比,所提出的高阶模型更精细地刻画了组合梁结构;混合型单元具有抗滑移锁死性能;组合梁的界面不可压缩性对其挠度分析的影响不可忽略.