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摘要：为在高耸大跨混凝土结构分析中考虑几何非线性与徐变效应的耦合作用，本文基于平面应力单元开展了计算方法的研究。利用共旋坐标法具有几何非线性与材料非线性脱耦的优点，将混凝土的徐变效应视为特殊的材料非线性而在共旋坐标系中将其等效为徐变初应变荷载，几何非线性则通过共旋坐标系与结构坐标系之间的转换矩阵予以考虑，非线性方程组的求解则采用能将荷载增量法与位移增量法合二为一的统一迭代求解列式，建立了平面应力单元考虑几何非线性与徐变耦合的分析方法，提供了计算流程，对四个算例进行了计算分析，并与已有文献的模型试验和数值计算结果作了比较。结果表明：建立的几何非线性平面四边形应力单元及考虑几何非线性与徐变效应耦合的算法是正确的，考虑几何非线性与徐变效应耦合相对于考虑几何线性与徐变以及仅计入几何非线性而言，在具体计算结果、不同自由度的影响程度以及达到徐变计算稳定值所要取的徐变计算时间方面均有很大的不同。本文方法很容易推广到其它更复杂的共旋法几何非线性单元。
文章目录
1共旋坐标系下平面应力单元的有限元列式
1.1基本图式
1.2共旋坐标系下节点位移计算
1.3平衡方程
1.4 混凝土徐变应变及等效节点荷载
2结构坐标系下平面应力单元的有限元列式
3非线性方程组求解与结构计算流程
3.1非线性方程组求解
3.2结构计算流程
4 算例分析
5 结论与展望