同一変位の解法 [文書番号 : FAP00017]

概要
同一変位の解法について説明します
解説
2つ以上の変位成分が等しい値を持つような骨組の解法
  • 同一変位の仮定では、複数の節点の変位がすべて等しい場合に成立する。
    今、層が水平成分に同一変位する例を考えます。
    たわみ角法では各部材の伸縮を無視するので、自動的に同一層同一変位を仮定したことになるが、 マトリックス剛性法においてこの仮定を実現するには、 同一変位するすべての節点の剛性マトリックス及び荷重項の水平成分を代表自由度位置に足し込みます。

    上図に示す骨組を同一変位がない状態の剛性方程式で表すと
    P0 = k00k01 k02k03 k04k05 u0
    Q0 k10k11 k12k13 k14k15 v0
    M0 k20k21 k22k23 k24k25 θ0
    P1 k30k31 k32k33 k34k35 u1
    Q1 k40k41 k42k43 k44k45 v1
    M1 k50k51 k52k53 k54k55 θ1

    節点0、1を水平方向に同一変位を考えると適合条件は、
    u0 = u1
    となる。
    この適合条件を満たす為に、節点0、1の剛性マトリックス及び荷重項の水平成分を節点0の剛性の水平成分に足し込みます。
    同一変位部分を質点として計算します。
    未知数の数は1個減少します。
    適合条件を考慮した剛性方程式
    P0 + P1 = (k00 + k30 + k03 + k33) (k01 + k31) (k02 + k32) (k04 + k34) (k05 + k35) u0
    Q0 (k10 + k13) k11 k12 k14 k15 v0
    M0 (k20 + k23) k21 k22 k24k25 θ0
    Q1 (k40 + k43) k41 k42 k44k45 v1
    M1 (k50 + k53) k51 k52 k54k55 θ1
    上の剛性方程式を解くと、同一変位時の解となります。



文書情報

製品カテゴリ: FAP 最終更新日: 2022-03-15
バージョン: FAP-3[All],
文書番号: FAP00017
分類: 計算方法


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