索膜結(jié)構(gòu)的形態(tài)分析設(shè)計(jì)及靜力性能研究.pdf

1、形態(tài)分析是索膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問題。本文提出了有效的形態(tài)設(shè)計(jì)方法，從理論角度對索膜結(jié)構(gòu)各種基本曲面形式進(jìn)行找形分析和受力性能的研究，并提出設(shè)計(jì)的參考標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要素。 首先，從基本原理上比較了索膜結(jié)構(gòu)找形的三種基本方法——力密度法、動力松弛法和非線性有限元法，指出每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并且對索膜單元的非線性有限元力學(xué)模式進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)。 其次提出了以有限元法為核心的考慮索膜重力作用的二次找形法，編制了相應(yīng)的程序。算例分析表

2、明，索膜結(jié)構(gòu)在找形分析時(shí)，若考慮重力作用，膜面和索的曲率比未考慮重力大，因此二次找形法獲得的結(jié)果更接近實(shí)際的情況。該方法還具有收斂速度快、收斂性好的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，本文對小楊氏模量問題和真實(shí)楊氏模量問題進(jìn)行研究，提出二次小楊氏模量法以改善程序的收斂性。 從膜結(jié)構(gòu)的基本曲面形式——錐形曲面入手，按不同的預(yù)張力相對關(guān)系分別模擬各種找形過程，并提出函數(shù)法確定索膜結(jié)構(gòu)找形設(shè)計(jì)中的預(yù)張力取值。 在形態(tài)分析的基礎(chǔ)上，對雙曲面索膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行