用奇异函数建立变参数连续梁挠度统一方程的新方法
2011-02-05曾纪鹏
四川建筑 2011年1期
曾纪鹏
(华信邮电咨询设计研究院有限公司,浙江杭州310014)
我们通常把δ函数及其各阶导数和各阶积分的函数族称为“奇异函数”,在式子中采用麦考利(W.H.Macauley)<>括号来表示[1],奇异函数的最大优越性是在处理不连续问题(例如荷载、构件截面参数等)。以往的方法在处理不连续问题时,需要在间断处分段,在每一段分别处理,然后在交接处通过边界条件来求解,这样求解的方法导致变量很多,计算过程复杂。而利用奇异函数来求解,不需要分段分别处理,可以列一个计算式子来统一表达,从而使问题能够完整地、简单地表述,在求解上也能够得到很大的简化,并且利于编制程序实现电算化。
奇异函数于20世纪60年代开始在力学、振动问题中得到应用,而在我国,奇异函数于20世纪70年代末80年代初才得到广泛地介绍,在力学领域的更广泛的介绍和研究则是最近十多年来的探讨的课题。我国在进入20世纪90年代后,一些学者把奇异函数用于力学问题的求解,发表了一些学术论文,但论文数量仍然极少,把奇异函数更加深入地用于力学和结构分析中还有待于进一步研究。
在结构的分析计算中,必须求解连续梁的内力,以往的方法是要在不同荷载、截面变参数处分段,在不同段分别建立挠度方程,再联立相邻段的位移边界条件来求解,整个过程烦琐,边界条件多。本文利用奇异函数,不再进行分段求解,而是在全长范围内统一建立挠度微分方程,从而使计算大为简化。……
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