基于MATLAB的单面接触屈曲荷载计算.pdf

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1、四川建筑科学研究第37卷第2期SichuanBuildingScience2011年4月基于MATLAB的单面接触屈曲荷载计算戴卜云，董军．，刘庆振。，刘明辉，顾忠兴(1．南京工业大学新型钢结构研究所，江苏南京210009；2．中国中原对外工程有限公司，北京100083；3．江阴壮欣钢品有限公司，江苏江阴214433)摘要：采用双模量线性约束模型考虑芯板对面板的受压和粘结约束作用，运用能量法分析了面内压力作用下钢一混凝土组合墙板中面板的单面接触屈曲问题。为了解决MATLAB优化函数非全局优化问题，编写了二次搜索极小值函数，实现了对目标函数的全局优化，利用MATLA

2、B的符号运算和优化工具箱求得了不同约束情况下的屈曲系数。通过与已有成果进行对比，验证了所用方法的有效性。关键词：单边接触；屈曲；MATLAB；符号运算；优化分析中图分类号：TU398文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)02—022—04Calculationofunilateralcontactbucklingloadbased0nMATLABDAIBoyun，DONGJun，UUQingzhen，UUMinghui，GUZhongxings(1．ResearchInstituteofSteelStructures，NanjingUniversi

3、tyofTechnology，Nanjing210009，China；2．ChinaZhongyuanEngineeringCorp．，Bering100083，China；3．JiangyinZhuangxinIronProductsCo．Ltd，Jiangyin21433，China)Abstract：Thebimoduluseons~aintmodelisappliedtosimulatetheconstraintofinnermaterialsunderpressure．Toanalyzetheunilateralcontactcompressivebuc

4、klingofsteelskinsheetinsteel·concretecompositewall，theenergymethodisadopted．Thefunctionforsearchingsecondaryminimumisprogramedtosolvethenon·sbbaloptimizationproblem．Sotheglobaloptimizationoftheobjectivefunctionisachieved．Thebucklingfactorvaluesunderdiferentcircumstancesareobtainedbyus

5、ingthesymboliccomputationandoptimizationtoolboxinMATLAB．n1evalidityofthemethodsusedisverifiedbytheeomparationwithexistingachievements．Keywords：unilateralcontact；buckling；MATLAB；symboliccomputation；optimizationalanalysis0引言薄壁钢一混凝土组合墙板是一种表面采用薄壁钢板、内部填充轻质混凝土的新型组合墙板，如图1所示。这种组合墙板应用于建筑结构中，更接

6、近于传统的剪力墙或框架剪力墙结构，可以直接用作主要承载部件构成多层及小高层建筑。填充材料的约束对于面板的屈曲性能有很大提高，可以放宽板件的宽厚比限值，提高构件的承载能力。钢面板的单图1组合墙板示意面接触屈曲问题是墙板结构性能的关键，因此，钢面Fig．1Compositewallpanel板单面接触屈曲问题的研究，具有重要的理论意义和实用价值，可以为组合墙板的应用提供必要的参单面接触问题的理论分析涉及大量的公式推导、微积分运算和目标函数的优化问题，简单的手工收稿日期：2010-02．10作者简介：戴卜云(1986一)，男，江苏南京人，硕士研究生，主要从事计算显然已难

7、以满足科学研究的需要。MATLAB软钢结构理论及应用研究。件具有强大的科学运算及分析功能，它灵活的程序通讯作者：董军，教授，博士。基金项目：国家自然科学基金资助项目(50878105)；江苏省建筑业设计语言和丰富的应用工具箱，为处理此类科学研科研项目(JGJH2IX~一l7)究问题提供了强有力的支持。利用MATLAB提供E—mn：dmboyun@163．CORl2011No．2戴卜云，等：基于MATLAB的单面接触屈曲荷载计算ab的一些专用函数，用户只需掌握一些基本概念，而不必拘泥于一些具体的细节，就可以轻松求解复杂的={(雾02w，l×科学运算问题。20wO2w

8、一(02w