工程结构极限承载力上限分析的弹性模量缩减法.pdf

28 卷 9 期 Vol.28 No.9 工 程 力 学 20 11 年 9 月 Sep. 20 11 ENGINEERING MECHANICS 30 文章编号：1000-4750(2011)09-0030-09 工程结构极限承载力上限分析的弹性模量缩减法 1 * 1 2 张 伟 ，杨绿峰 ，卢文胜 (1. 广西大学土木建筑工程学院工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西，南宁 530004 ； 2. 同济大学土木工程学院土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092) 摘 要：基于弹性模量缩减法和基准体法，建立了工程结构极限承载力上限分析的方法。该法结合弹性有限元法 进行迭代分析，以广义屈服函数表达的单元承载比作为弹性模量调整的控制参数，根据单元承载比均匀度确定模 量调整的阀值——基准承载比，利用单元应变能转化中的能量守恒原理建立单元弹性模量调整策略，通过缩减高 应力单元的弹性模量模拟结构弹塑性损伤过程，构造出一系列机动允许位移场，然后利用基准体的上限荷载计算 方法，求解出结构极限承载力上限。该方法继承了弹性模量调整法原理简单、应用方便的优点，同时显著提高了 计算效率，并可应用于具有不同几何特性和材料特性构件构成的复杂结构中。算例分析表明：该文算法具有良好 的计算精度、收敛性和迭代稳定性。 关键词：弹性模量缩减法；极限承载力；上限；单元承载比；基准体法 中图分类号：TU313.3 文献标志码：A ELASTIC MODULUS REDUCTION METHOD FOR THE UPPER BOUND OF ULTIMATE BEARING CAPACITY OF STRUCTURES 1 * 1 2 ZHANG Wei , YANG Lu-feng , LU Wen-sheng (1. Key Laboratory of Engineering Disaster Prevention and Structural Safety of China Ministry of Education, School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning 530004, China; 2. School of Civil Engineering, Tongj i University, Shanghai 200092, China) Abstract: A numerical solution procedure is presented for the upper bound of ultimate bearing capacity of structures based on the elastic modulus reduction method (EMRM) and the reference volume method. The element bearing ratio (EBR) is developed based on the generalized yield criterion, and is taken as the governing parameter in the process of modulus reduction. The reference EBR is presented by means o