本发明属于结构工程，尤其涉及一种贝雷梁结构变形快速计算方法。
背景技术：
1、在结构工程、计算力学、桥梁工程和建筑工程等领域，贝雷梁是一种常见的承重结构，广泛应用于各种大型建筑和桥梁的建设中。
2、在应用贝雷梁进行各种大型建筑和桥梁的建设时，首先需要对贝雷梁结构进行设计和优化，不可避免地需要计算贝雷梁结构的变形。现有的解决方案主要是通过数值模拟的方法，将贝雷梁离散为多个单元，然后通过有限元分析软件进行计算，得到每个标准节的刚度矩阵，再将所有标准节的刚度矩阵进行叠加，得到整个贝雷梁的刚度矩阵，最后对力学平衡方程进行求解，得到贝雷梁结构的变形。这种方法虽然可以得到较为准确的结果，但是计算过程复杂，需要大量的计算资源和时间，不利于工程实践中的快速计算需求。
3、贝雷梁结构是由多个标准节首尾相连而成的，具有周期性特点。因而如何利用其周期性特点，快速、准确地计算贝雷梁结构的变形，是当前结构工程、计算力学和桥梁工程等领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种贝雷梁结构变形快速计算方法，本发明方法利用贝雷梁结构的周期性特点，解决了计算贝雷梁结构变形时，需要大量的计算资源和时间的难题，简化了贝雷梁结构变形计算方法，减少计算资源和时间的消耗，能快速、准确地计算贝雷梁结构的变形，满足工程实践中的贝雷梁结构变形快速计算需求。
2、本发明目的通过下述技术方案来实现：
3、一种贝雷梁结构变形快速计算方法，所述贝雷梁结构变形快速计算方法包括如下步骤：
4、s1：构建贝雷梁标准节的刚度矩阵；
5、s2：引入坐标转换矩阵，构建整体坐标系中的贝雷梁标准节的刚度矩阵；
6、s3：构建贝雷梁标准节所受外荷载向量；
7、s4：提取贝雷梁节段外部节点的刚度矩阵和外荷载向量；
8、s5：组装所有贝雷梁节段外部节点的刚度矩阵和外荷载向量。
9、s6：求解贝雷梁结构的变形。
10、根据一个优选的实施方式，步骤s1包括：
11、s11：获取贝雷梁的标准节结构，包括其长度、宽度、高度以及材料属性等参数；
12、s12：根据s11获得参数，建立贝雷梁标准节有限元分析的三维模型；
13、s13：对s12中建立的三维模型进行网格划分，设置单元类型和材料属性，得到贝雷梁标准节的刚度矩阵
14、根据一个优选的实施方式，步骤s2具体包括：
15、根据贝雷梁标准节与参考坐标系的夹角，构建贝雷梁标准节坐标转换矩阵t，再利用矩阵位移法，得到整体坐标系中的贝雷梁标准节的刚度矩阵重复前述过程，形成所有贝雷梁节段在整体坐标系中的刚度矩阵。
16、根据一个优选的实施方式，步骤s3具体包括：
17、对首先所有贝雷梁节段的刚度矩阵进行分块贝雷梁节段的节点外荷载向量也进行分块和对应贝雷梁节段的外部节点，和对应贝雷梁节段的内部节点；并基于等效刚度法，形成贝雷梁节段外部节点的刚度矩阵与节点等效荷载向量
18、根据一个优选的实施方式，步骤s4具体包括：
19、基于相邻贝雷梁节段连接点位移连续性条件，将相邻两个标准节的刚度矩阵进行组合，并重复相应过程，直到把所有的标准节都组合起来，形成所有贝雷梁节段连接点的刚度矩阵k；
20、再把所有的贝雷梁节段外部节点的外荷载向量都组合起来，形成所有的贝雷梁节段连接点的外荷载向量f。
21、根据一个优选的实施方式，步骤s5具体包括：
22、对所有贝雷梁节段连接点的力学平衡方程施加约束条件后，求解得到贝雷梁节段连接点的变形；
23、然后，将贝雷梁节段连接点变形向量q进行分解，得到各标准节段外部节点变形向量进而得到贝雷梁标准节段内部节点的变形值；
24、最后，将贝雷梁标准节段外部节点变形向量和内部节点的变形向量进行组装，即可得到各贝雷梁标准节段的变形向量，再将所有贝雷梁标准节段的变形向量进行组装，即得到整个贝雷梁结构的变形向量。
25、前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
26、本发明的有益效果：
27、1、简化计算过程：本技术方案通过利用贝雷梁的周期特点，结合贝雷梁标准节刚度矩阵和坐标转换矩阵形成所有贝雷梁阶段的刚度矩阵，大大简化了计算过程，避免了现有技术中需要将贝雷梁离散为多个单元并通过有限元分析软件进行计算的复杂过程，大大节省了计算资源和时间。
28、2、提高计算精度：本技术方案通过等效刚度法提取贝雷梁节段外部节点刚度矩阵，更准确地反映了贝雷梁的实际受力情况，减少了因忽略贝雷梁标准节之间的相互影响而产生的误差，提高了计算精度。
29、3、满足快速计算需求：本技术方案的计算方法简单易行，能够快速计算出贝雷梁结构的变形，满足了工程实践中的快速计算需求，提高了工作效率。
1.一种贝雷梁结构变形快速计算方法，其特征在于，所述贝雷梁结构变形快速计算方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的贝雷梁结构变形快速计算方法，其特征在于，步骤s1包括：
3.如权利要求2所述的贝雷梁结构变形快速计算方法，其特征在于，步骤s2具体包括：
4.如权利要求3所述的贝雷梁结构变形快速计算方法，其特征在于，步骤s3具体包括：
5.如权利要求4所述的贝雷梁结构变形快速计算方法，其特征在于，步骤s4具体包括：
6.如权利要求5所述的贝雷梁结构变形快速计算方法，其特征在于，步骤s5具体包括：
