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平衡方程推导:结点位移与荷载表达

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:二、由结点位移和荷载表达的平衡方程设在岩块材料、砂浆材料、锚杆材料内发生的虚位移分别为相应的虚应变和相对位移增量分别为相应的虚应变和相对位移增量分别为式中:{Δf}r、{Δf}g和{Δf}b分别为从作用于岩块材料、砂浆材料、锚杆材料的荷载移置到复合单元的结点力,移置方法与常规有限单元法相同。下面推导各虚功分量的具体形式。

平衡方程推导:结点位移与荷载表达

一、应变增量与结点位移增量的关系

假如复合单元含一段锚杆,则该单元结点上有三组位移,分别用于岩块材料、砂浆材料、锚杆材料内的位移插值。若复合单元含有nb段锚杆,与之相应的有ng段砂浆,则位移插值公式为

结点位移转换矩阵[L]c在式(3-2-2)中矩阵[l]c的基础上,定义为

结点位移转换矩阵[L]c在式(3-2-2)中矩阵[l]c的基础上,定义为

岩块材料、砂浆材料、锚杆材料内的应变增量为

岩块材料、砂浆材料、锚杆材料内的应变增量为

岩块材料、砂浆材料、锚杆材料的位移增量将导致岩体—砂浆接触面、砂浆—锚杆接触面产生相对位移增量,在局部柱坐标系中可表达为

岩块材料、砂浆材料、锚杆材料的位移增量将导致岩体—砂浆接触面、砂浆—锚杆接触面产生相对位移增量,在局部柱坐标系中可表达为

结点位移转换矩阵[L]p在式(3-2-4)矩阵[l]p的基础上进行定义,形式与式(3-2-26)一致。

二、由结点位移和荷载表达的平衡方程

设在岩块材料、砂浆材料、锚杆材料内发生的虚位移分别为

结点位移转换矩阵[L]p在式(3-2-4)矩阵[l]p的基础上进行定义,形式与式(3-2-26)一致。

二、由结点位移和荷载表达的平衡方程

设在岩块材料、砂浆材料、锚杆材料内发生的虚位移分别为

相应的虚应变和相对位移增量分别为

相应的虚应变和相对位移增量分别为(www.xing528.com)

式中:{Δf}r、{Δf}g和{Δf}b分别为从作用于岩块材料、砂浆材料、锚杆材料的荷载移置到复合单元的结点力,移置方法与常规有限单元法相同。

下面推导各虚功分量的具体形式。

1.岩块材料的虚功

式中:{Δf}r、{Δf}g和{Δf}b分别为从作用于岩块材料、砂浆材料、锚杆材料的荷载移置到复合单元的结点力,移置方法与常规有限单元法相同。

下面推导各虚功分量的具体形式。

1.岩块材料的虚功

3.锚杆材料的虚功

通过与砂浆材料类似的推导,其虚功为

3.锚杆材料的虚功

通过与砂浆材料类似的推导,其虚功为

5.砂浆—锚杆接触面的虚功

类似于岩体—砂浆接触面,砂浆—锚杆接触面的虚功为

5.砂浆—锚杆接触面的虚功

类似于岩体—砂浆接触面,砂浆—锚杆接触面的虚功为

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