管廊成品支架計算的矩陣分析方法
較前節(jié)結(jié)構(gòu)矩陣分析方法,結(jié)構(gòu)矩陣分析方法是以傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學為理論基礎(chǔ)，用矩陣作為力學參數(shù)的表達形式，借助于計算機而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)力學計算的方法。

地下管廊支架

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學分析方法有力法、位移法和混合法，相對應的結(jié)構(gòu)矩陣分析也有矩陣力法、矩陣位移和矩陣混合法。其中矩 陣位移法由于力學概念簡單，便于編寫通用性較強的程序而被廣泛應用，尤其是對于剛架更顯示出矩陣位移法的優(yōu)越性。下面介紹利用矩陣位移法求解管廊成品支架的一般方法。
一、單元、結(jié)點的編號

結(jié)構(gòu)矩陣分析方法的單元、結(jié)點編號，原則上是可以任意的，不過為了節(jié)省計算機內(nèi)存，提高計算速度，使計算表達式更加規(guī)范、明了，便于修改，對單元和結(jié)點的編號應遵循某些規(guī)律。

對于管廊成品支架，單元結(jié)點的編號可以按順時針進行，如 圖5-1所示，圖中單元號加圓圈表示，以便與結(jié)點號相區(qū)別。

每個結(jié)點有三個位移分量，即沿坐標軸z方向位移；沿y方向位移以及產(chǎn)生轉(zhuǎn)角（規(guī)定順時針為正），因此整個管廊成品支架結(jié)點 位移分量共有(n為結(jié)點數(shù))個，組成位移列陣：非結(jié)點荷載的處理用矩陣位移法分析結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如果所受的荷載不是作用在結(jié)點上，則應先將它們化為等效的結(jié)點荷載。等效結(jié)點荷載的確定 原則是要求結(jié)構(gòu)的實際荷載與等效結(jié)點荷載應產(chǎn)生相同的結(jié)點約束力，也就是說原來荷載在基本體系中引起的結(jié)點約束力記為 H，則等效的結(jié)點荷載P在基本體系中引起的結(jié)點約束力。

應用實例第二章已經(jīng)介紹，金屬支架的荷載的確定，可以采用量測金屬支架的相對位移來反算支架所受的荷載。下面介紹利用上述所建立起來的結(jié)構(gòu)剛度方程確定支架荷載方法。

加強管廊成品支架之間的聯(lián)系，避免支架產(chǎn)生平面外的失穩(wěn)。 從結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性角度考慮，平衡狀態(tài)實際上有三種不同的情況、穩(wěn)定平衡狀態(tài)、不穩(wěn)定平衡狀態(tài)和中性平衡狀態(tài)。假設(shè)結(jié)構(gòu)原來處于某種平衡狀態(tài)，后來由于受到輕微擾動而稍微偏離原來的位置，當干擾消失后，如果結(jié)構(gòu)還能回到原來的位置，則原來的平衡狀態(tài)稱為穩(wěn)定平衡狀態(tài)；如果結(jié)構(gòu)繼續(xù)偏離，不能回到原來的位置，則原來的平衡狀態(tài)稱為不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。結(jié)構(gòu)由穩(wěn)定平衡狀態(tài)到不穩(wěn)定平衡狀態(tài)過渡的中間狀態(tài)稱為中性平衡狀態(tài)。 結(jié)構(gòu)隨著荷載的加大，由穩(wěn)定平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定平衡狀態(tài)， 這時原來的平衡狀態(tài)喪失穩(wěn)定性，簡稱失穩(wěn)。