钢筋混凝土结构分析程序设计第二版[侯建国，安旭文，杨冬梅主编]2013年

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发布时间：2021-12-06

资料介绍

前
言
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有限单元法作为一种实用的数值分析方法随着电子计算机技术的普及而得到了工程界
的广泛重视，有限单元法已成为结构分析的强有力工具。
有限单元法在20世纪50年代起源于航空工程中飞机结构的矩阵分析。该方法将整个
结构看成有限个力学小单元互相连接而组成的集合体;分析每个力学小单元的力学性能，
按照- - -定的方式装配在一-起，就反映了整体结构的力学特性。
这种思路，在1960年被推广用来求解弹性力学问题，并开始采用“有限单元法”
( Finite Element Method)术语。其基本步骤是，首先将弹性连续体进行离散化，分割成有
限的小块体(即单元)，让这些小块体只在指定点(即节点)处互相连接，用这种离散结构
代替原来连续的结构;其次，对每个单元选择一个简单函数来近似表示其位移(或内力)
分布规律，并按弹、塑性理论中的变分原理建立单元节点力与位移之间的关系;最后，把
所有单元集合起来，得到一组代数方程组，求解代数方程组，得出各节点位移，进而求出.
各单元的应力或内力，从而得到离散结构的解。只要单元分得较多，就可能用这个解作为.
连续体的解答。
为了使解答尽可能接近精确解，通常划分单元较多，企图用手算完成这一任务是不可
能的。电子计算机技术的进步，使这种方法得到广泛应用。电子计算机的特点是容量大、
速度快、稳定性好，因而一般工程问题都能解决。这里，关键是根据有限单元法设计的计
算机程序的编制。
目前，国内外已编制了许多大型通用有限单元法程序。其中著名的有E. L. Wilson 教
授等编制的SAP系列，K.J. Bathe教授等编制的ADINA 系列，美国国家航空航天管理局
(NASA)发展的NASTRAN，以及近年来在国内广为流行的美国大型有限元软件ANSYS、
ABAQUS等;国内大连理工大学钟万勰教授等研制的JIGFEX和DDJ程序系统，国家航空
工业部研制的XAJEF系列等。这些大型通用有限单元法程序，对于静力、动力、材料非
线性、几何非线性、稳定性等问题都可以很方便地计算出来，可以解决许多复杂的工程问
题。但大型有限单元法程序由于其通用性，无所不包，因而也带来了一些问题。例如，数
据填写复杂，应用上不够方便。而且有些专门问题，新发展的问题，这类程序无法包括。
因此，对于结构分析工作者，仅仅会使用现有程序是不够的，还必须具备根据不同的需要
编制相应程序的能力。再者，有限单元法发展到现在，已积累了十分丰富的资料，计算机
程序也编制了许多，在实际工作中，往往可以借鉴，这也需要学习编制程序的技巧与方
法，才有可能读懂其他程序，然后再移植、改造或增加新的功能。
从工程应用的角度来看，为了推进计算机辅助设计的发展，要求结构分析进一步与工
程结构数据库、网格自动剖分、图形处理、人工智能、专家系统、计算机绘图等相结合，
而这些问题又更多地依赖于计算机程序设计的能力。在杆系结构方面，目前虽已有许多结