肖 一

(1.福建工程学院土木工程学院，福建 福州350118;2.福建省土木工程新技术与信息化重点实验室，福建福州350118)

索在大跨空间结构中有着重要应用，对其准确模拟一直是广受关注的问题。在用于索模拟的多种方法中，解析索单元法目前精度最高，其广泛应用于对精度要求较高的悬索结构的分析中。O'Brien［1－2］给出了该方法的最初形式—柔性迭代法，随后，Peyrot［3］在O'Brien的基础上推导了一种刚度法索单元，Jayaraman［4］则在 Peyrot的基础上推导了其显式刚度矩阵表达，这也是当前广泛使用的解析索单元形式。这种方法尽管同传统的有限元法不同，但因其同样以位移作为未知量，可同梁单元等共同用于索结构的分析。

以上研究主要在二维空间。最近，一些学者对空间索的静力问题做了进一步的研究，Huang和Lan［5］采用Euler描述给出了一组悬索静力解，但与Irvine理论相比要复杂得多，且并非真正意义上的解析解;Sagatun［6］给出了一组递归解析表达式，可用于三维索在集中和分布荷载作用下的静力分析;Such等［7］在Irvine的研究基础上，给出了一组向量表达式。但这些研究只能用于纯索结构的计算，而不能和其他单元共同使用。

温度效应在悬索及拉索结构中因为可能涉及到较大的内力变化或施工精度问题而必须考虑。目前的解析索单元的温度效应计算实际上存在一个矛盾，即温度应变和静力应变的参考状态不同，温度应变参考状态为无应变状态，而静力应变则以温度变形后的长度为参考状态，比较合理的做法显然是两者均以无应变状态为参考状态。……