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| 新十杰膜結(jié)構(gòu)找形分析技術 |
| 作者：admin 來源： 日期：2015/1/14 13:16:07 人氣： |
| 索膜結(jié)構(gòu)是應用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，由于索膜在無應力情況下沒有剛度，不具有承載力和一定的形狀，所以必須施加適當?shù)念A應力來使其產(chǎn)生足夠的剛度并確定性狀。其設計中主要涉及到三個關鍵環(huán)節(jié)：找形、載荷分析、裁剪分析。找形也叫形態(tài)分析，指的是給定預應力分布以及控制點(即約束點，通常為實際的支座點)坐標，通過適當?shù)姆椒ù_定該預應力分布下索膜結(jié)構(gòu)的平衡形態(tài)。載荷分析是用來分析預應力索膜結(jié)構(gòu)在外載荷作用下的應力、位移，確定其承載能力，以驗證結(jié)構(gòu)是否具有足夠的剛度（此剛度為預應力剛度）以及在外載荷作用下是否會出現(xiàn)皺褶。裁剪分析是將通過找形荷載荷分析確定的膜面（通常為不可展曲面）預應力釋放，并根據(jù)幾何拓撲理論進行適當?shù)钠史�，然后將剖開的膜片展開為平面，作為施工下料的依據(jù)，以保證施工安裝后的膜面形狀與分析得到的形狀相吻合。裁剪分析涉及到幾何拓撲理論，單純用有限元分析工具解決有一定困難，需要綜合有限元工具以及其它一些特殊的技術來解決，需要有限元以外的專門研究與開發(fā)，所以本文不準備討論ANSYS在這方面的應用。載荷分析是一個預應力索膜結(jié)構(gòu)的典型有限元分析，對于ANSYS沒有任何困難，只要在給預應力作為初應力施加于相應單元，同時打開大變形效應，施加其它載荷，ANSYS就會考慮預應力的預應力剛度進行計算得到相應的結(jié)果。所以沒有任何困難，本文也將不去討論。找形是載荷分析和裁剪分析的基礎，是索膜設計的出發(fā)點，也是一個難點，需要找到給定預應力分布下的平衡形態(tài)，因為預先并不知道該形態(tài)，在初設形態(tài)下預應力一般不能平衡，需要通過適當?shù)姆椒ㄟM行迭代計算來確定能夠使預應力分布平衡的位移形態(tài)。 |
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