索網(wǎng)結(jié)構(gòu)非線性全過(guò)程分析與研究.pdf

1、該文首先按照U.L公式推導(dǎo)建立了索網(wǎng)結(jié)構(gòu)非線性增量平衡方程,根據(jù)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)找形的支座位移法,結(jié)合非線性方程組的求解,給出了索網(wǎng)找形的數(shù)值化過(guò)程;然后借助大型有限元通用分析程序ANSYS,采用支座位移法,按照完全Newton-Raphson法和BFGS相結(jié)合進(jìn)行非線性求解的思路對(duì)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了找形,并利用APDL語(yǔ)言編制了找形的程序,結(jié)果比較表明,該文的找形方法是可靠的;由于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的幾何形態(tài)在索段預(yù)應(yīng)力分布改變的情況下存在幾何失穩(wěn)的問(wèn)題,

2、該文研究了初始預(yù)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)自重對(duì)形態(tài)穩(wěn)定的影響,確定了影響索網(wǎng)形態(tài)穩(wěn)定的主要因素;在確定的幾何形態(tài)基礎(chǔ)上,分別考慮了荷載分布形式、荷載強(qiáng)度變化、索段預(yù)應(yīng)力、索段截面積和矢跨比變化對(duì)索網(wǎng)靜力力學(xué)行為的影響,確定了影響索網(wǎng)靜力行為特性的主要因素.確定了索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基本力學(xué)行為后,為了研究其動(dòng)力特性,該文按照Hamilton原理推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)動(dòng)力有限元平衡微分方程.同時(shí)給出了索網(wǎng)結(jié)構(gòu)中常用的索單元的力學(xué)特性矩陣.然后,介紹了振動(dòng)平衡微分方程求解的數(shù)

3、值積分方法,給出了中心差分法、線性加速度法、Wilson-θ和Newmark-β法的積分格式,建立起索網(wǎng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力有限元分析的方法;為了研究索網(wǎng)結(jié)構(gòu)自振特性,該文推導(dǎo)了自振振頻率計(jì)算的Lanczos法和振型參與系數(shù),然后進(jìn)行了自振特性分析,研究表明,索網(wǎng)結(jié)構(gòu)以豎向振動(dòng)為主;同時(shí),還分別考慮了主索面積、副索預(yù)拉力、荷載分布形式、荷載變化以及大變形效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)自振特性的影響,得出了相應(yīng)的規(guī)律;據(jù)此進(jìn)行了地震反應(yīng)譜分析,對(duì)影響譜響應(yīng)的參數(shù),如結(jié)構(gòu)