DEDUCING A SHEAR FLEXIBLE BEAM ELEMENT USING THE CO-ROTATIONAL FORMULATION AND THE PRINCIPLE OF COMPLEMENTARY VIRTUAL WORK

Authors

  • William Taylor Matias Silva Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Universidade de Brasília
  • Maria Paz Duque Gutiérrez Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Universidade de Brasília
  • Gabriel Costa de Oliveira Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Universidade de Brasília

Abstract

In this work is described a shear flexible beam element model without shear locking and integrating Euler-Bernoulli's and Timoshenko's beam theories. The unified stiffness matrix of this beam is obtained by using the co-rotational formulation that is based on the separation of displacement fields into rigid body modes and deformation modes. The principle of complementary virtual work is also used for finding the unified stiffness matrix. The stiffness matrix is then implemented in a finite element software for linear analysis of plane frames. Some examples are presented and numerical results demonstrate that a shear flexible beam element do not show shear locking effects. Keywords: Co-rotational approach, Complementary virtual work, Shear flexible beam element.

Author Biographies

  • William Taylor Matias Silva, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Universidade de Brasília
    Doutor em Engenharia Civil, Professor Associado 4, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Área: Estruturas
  • Maria Paz Duque Gutiérrez, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Universidade de Brasília
    Formação: Engenheira Civil Titulação: Mestre em Engenharia Civil Estudante de doutorado
  • Gabriel Costa de Oliveira, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Universidade de Brasília
    Formação: Engenheiro Civil Titulação: Mestre em Engenharia Civil, estudante de doutorado.

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Published

2016-10-28

Issue

Vol. 25 No. 1 (2016)

Section

Civil Engineering