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张拉膜结构的找形和裁剪

信息来源:www.mjgsfz.com | 发布时间:2021年09月11日

人既不是天使,又不是禽兽;但不幸就在于想表现为天使的人却表现为禽兽。张拉膜结构是富吸引力的大跨结构之一,它把自然和科学融为一体,结合了多功能和高强度的优点,缩短了建筑师和结构工程师之间的距离,在中国有广阔的应用前景。
由于大变形的特点,膜结构的分析远不同于传统的结构,找形和剪裁膜结构形态分析的两个关键问题。本文总结并评述了几张常用的找形方法—力密度法,动力松弛法,Z小二乘法以及非线性有限元法,基于非线性有限元法,利用ANSYS程序实现找形:首先在平面上给定模结构的边界条件,划分有限圆网络,采用小杨氏模量技术,建立结构平衡方程,引入初始预张力系统,分段提升支座控制点,即可得到膜结构的初始形态,这是一种高效的找形方法。
对于如何将空间不可展曲面近似展开成平面,并考虑由于初始张力释放后产生的收缩问题,本文探讨了测地线和杆单元增量有限元法,并利用三角形展开法编制,该方法保持了空间和平面上三角形的边长,是一种简单实用的方法。
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