利用交通标志杆可以建立其他结构类型的单元刚度矩阵-道路交通标志杆标志牌有限公司

利用交通标志杆可以建立其他结构类型的单元刚度矩阵

浏览：发表时间：2021-08-13 18:07:42 来源：文章来自网络，如有侵权，请联系删除。

　　交通标志杆线位移的正方向设为与坐标轴的正方向一致，角位移的正方向设为其转动矢量方向与坐标轴的正方向一致每一杆端位移方向分别发生单位位移时，将在该约束杆件各杆端位移方向上产生约束杆端力。图1-5空间刚架单元（杆件）有12个单位杆端位移模式。概括了发生这12个单位杆端位移模式的杆端约束力。这些杆端约束力就是空间刚架杆件坐标系下单元刚度矩阵的刚度系数。由附录2的情况1可得到空间刚架单元刚度矩阵的列刚度系数。使杆件j端发生xM正方向的单位位移，所有其他位移方向约束住，使其不发生位移（位移值为零）。此时，需在个杆端位移方向（杆j端xM方向）施加约束力EAx/L；按照力平衡原理，需在第7个杆端位移方向（杆k端xM方向）施加约束力EAx/L约束力为负值，说明实际施加力方向与其正方向相反。其余的10个位移方向不需施加约束力，即约束力是0.这12个杆端约束力。

　　就是空间刚架单元刚度矩阵的列刚度系数由附录2的情况，交通标志杆可得到空间刚架单元刚度矩阵的第2列刚度系数。使杆件j端发生yM正方向的单位位移，所有其他位移方向约束住，使其不发生位移（位移为零）。这个位移在杆内产生剪力和弯矩。为保持杆件平衡，在杄件两端雷要施加约束力：在第2个杆端位移方向（杆j端yM方向）需施加约束力12EI-/3，在第3个杆端位移方向（杆j端zM正方向）需施加约束力（即约束弯矩）6FIL2；在第8个杆端位移方向（杆k端yM方向需施加约束力-12FIL3，在第9个杆端位移方向（杆k端zM正方向）需施加约束力（约束弯矩）6FI2/D2；剩下的其他8个位移方向不需施加约束力，即约束力是0.这12个约束力（其中有8个约束力为0），就是空间刚架单元刚度矩阵的第2列刚度系数由附录2的情况3到情况12，可得到空间刚架单元刚度矩阵的第3列到2列刚度系数。这些刚度系数是在杆件坐标系下建立的。

　　所以，空间刚架杆件坐标系下单元刚度矩阵【SM】为空间刚架的单元刚度矩阵为12×12阶的对称矩阵。空间刚架单元是一般情况的单元，考虑了附录2的所有杆端位移情况。利用交通标志杆可以建立其他结构类型的单元刚度矩阵。其他杆系类型（如平面桁架、平面刚架等）的单元分析中只考虑了附录2中的某些杆端位移，并不是全部杆端位移，因为其他结构类型的某些杆端位移并不发生。所以，其他杆系类型单元刚度系数由附录2的部分位移模式的杆端约束力构成，其单元刚度矩阵的阶数比式（1-23）要小。