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張拉膜結構的找形和裁剪分析

發布人:亞澳膜結構工程   更新:2016/4/29   點擊:2990 次

膜結構是最富吸引力的大跨結構之一,它把自然和科學融為一體,結合了多功能和高強度的優點,縮短了建筑師和結構工程師之間的距離,在中國有廣闊的應用前景。

由于大變形的特點,膜結構的分析遠不同于傳統的結構,找形和剪裁膜結構形態分析的兩個關鍵問題。本文總結并評述了幾張常用的找形方法—力密度法,動力松弛法,最小二乘法以及非線性有限元法,基于非線性有限元法,利用ANSYS程序實現找形:首先在平面上給定模結構的邊界條件,劃分有限圓網絡,采用小楊氏模量技術,建立結構平衡方程,引入初始預張力系統,分段提升支座控制點,即可得到膜結構的初始形態,這是一種高效的找形方法。

對于如何將空間不可展曲面近似展開成平面,并考慮由于初始張力釋放后產生的收縮問題,本文探討了測地線和桿單元增量有限元法,并利用三角形展開法編制,該方法保持了空間和平面上三角形的邊長,是一種簡單實用的方法。

 


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