索膜結構的形態(tài)分析設計及靜力性能研究.pdf

1、形態(tài)分析是索膜結構設計中的一個關鍵問題。本文提出了有效的形態(tài)設計方法，從理論角度對索膜結構各種基本曲面形式進行找形分析和受力性能的研究，并提出設計的參考標準和設計要素。 首先，從基本原理上比較了索膜結構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，并且對索膜單元的非線性有限元力學模式進行了詳細推導。 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，編制了相應的程序。算例分析表

2、明，索膜結構在找形分析時，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果更接近實際的情況。該方法還具有收斂速度快、收斂性好的優(yōu)點。同時，本文對小楊氏模量問題和真實楊氏模量問題進行研究，提出二次小楊氏模量法以改善程序的收斂性。 從膜結構的基本曲面形式——錐形曲面入手，按不同的預張力相對關系分別模擬各種找形過程，并提出函數(shù)法確定索膜結構找形設計中的預張力取值。 在形態(tài)分析的基礎上，對雙曲面索膜結構進行