Анализ уравнений равновесия шарнирных узлов

Решение строится итерационно. На каждом шаге итерационного процесса уточняются продольные деформации стержней, ориентировка хорды гибкого стержня в пространстве, приведенная жесткость гибкого элемента и продольные усилия в стержнях, работающих на осевые силы, изгиб и кручение.

Переход к итерационно-шаговому методу

Частные случаи, вытекающие из приведенных формул, могут быть положены в основу алгоритмов для разработки специализированных программ расчета вантовых и висячих мостов и для создания упрощенных методик расчета, что достигается на основе следующих допущений: 1) принимаем, что не учитывается при коррекции изменение длины элементов; 2) не реализуется коррекция правой части уравнений равновесия, поправки для учета геометрической нелинейности определим только от действия временной нагрузки; 4) поправки учитываем только от нагрузки исходного состояния; 5) не учитываем изменение жесткости вант.

Принцип использования линейного подхода

Порция нагрузки может быть по крайней мере удвоена и вообще можно на каждом последующем шаге удваивать нагрузку предыдущего шага.
Учет геометрической нелинейности методом дополнительных параметров жесткости сводится к следующему. Проектирование вантовых и висячих мостов показало, что при проверке прочности, устойчивости, деформаций и анализе свободных колебаний можно использовать универсальные программы линейного расчета пространственных и плоских стержневых систем и прежде всего те из них, в которых реализован метод перемещений.

Введение узлов конечных размеров

В контакте узел — стержень поперечное сечение стержня может при необходимости иметь поступательные или вращательные степени свободы относительно узла. Эти степени свободы определяют в исходных данных в системе координат, связанной со стержнем.

Вариационный метод Власова — Канторовича

На уровне фрагментов может быть эффективно использован один из вариантов МКЭ, вариационный метод Власова — Канторовича и другие методы, предусматривающие численную реализацию на ЭВМ. Такие подробные фрагменты можно рассматривать как своеобразные укрупненные конечные элементы и организовывать их синтез, что, однако, возможно только на достаточно мощных современных ЭВМ. Известен, например, подход к организации укрупненных элементов для расчета висячих и вантовых мостов, при котором для объединения элементов в расчетную схему моста используется метод перемещений.

Недеформируемые элементы для моделирования рамных узлов

Между узловыми и линейными перемещениями торцевых сечений стержней, примыкающих с эксцентриситетом относительно центров узлов, возникает нелинейная зависимость; для сечения в точке К эта связь
Обычно в программах расчета стержневых систем эту зависимость линеаризуют в предположении достаточной малости угловых перемещений. Недеформируемые элементы удобны для моделирования рамных узлов пилона и узлов примыкания вант к балке жесткости и пилону.

Деформациями сдвига, сопровождающими изгиб стержней

В связи с тем, что метод перемещений стал основой метода конечных элементов (МКЭ), целесообразно использовать его терминологию, называя стержень конечным элементом, а матрицу реакций — матрицей жесткости.