索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的非線性有限元分析.pdf

1、懸索結(jié)構(gòu)自重輕、施工方便并且便于適應(yīng)各種建筑造型，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，懸索結(jié)構(gòu)尤其是大跨度的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，不少研究人員提出了各種分析方法并進(jìn)行了一定數(shù)量的實驗研究，這些都促進(jìn)了懸索結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展。 索網(wǎng)結(jié)構(gòu)屬于柔性的空間張拉結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)只有在施加了預(yù)應(yīng)力之后才具有剛度，也才可以承受外力作用。在邊界約束條件和結(jié)構(gòu)拓?fù)錀l件確定的前提下，如何確定一個和結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力條件相適應(yīng)的幾何構(gòu)形，就構(gòu)成了空間柔性結(jié)構(gòu)中的

2、初始平衡問題，也就是找形分析問題。索網(wǎng)結(jié)構(gòu)找形分析完成以后就可以繼續(xù)進(jìn)行其靜力分析和動力分析。索網(wǎng)的找形分析、靜力分析和動力分析構(gòu)成了索網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析的主要部分。 對索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的找形分析問題，本文首先介紹了常用的分析方法，包括動力松弛法和有限元法，并且在綜合各種文獻(xiàn)分析成果的基礎(chǔ)上提出了對動力松弛法的幾個改進(jìn)措施，采用本文的改進(jìn)措施可以實現(xiàn)簡單高效的動力松弛法找形分析。 到目前為止，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的分析方法主要還是分為解析法和有限元

3、法兩類。在索網(wǎng)結(jié)構(gòu)研究的初期人們多用解析法對索網(wǎng)進(jìn)行分析，但不可否認(rèn)的是這種方法公式復(fù)雜、計算量大，并且根據(jù)解析法公式編制計算機(jī)程序非常困難，所以在現(xiàn)今計算機(jī)技術(shù)發(fā)達(dá)的時代有限元法得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。本文首先介紹了目前常用的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)有限元分析方法。文獻(xiàn)[15]提出的四節(jié)點等參元理論具有精度高、計算工作量適當(dāng)?shù)奶攸c，但該文獻(xiàn)對這種理論的應(yīng)用主要集中在單索結(jié)構(gòu)上面，本文致力于將該理論的應(yīng)用推廣到索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的分析上來。文中依據(jù)該理論采用FO