FAST索網(wǎng)張拉過程分析及索力調(diào)整.pdf

1、500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，F(xiàn)AST)是我國在建的世界上最大口徑射電天文望遠(yuǎn)鏡，屬于“十一五”國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目。FAST主動(dòng)反射面的支撐結(jié)構(gòu)，為大跨復(fù)雜的、具有明顯非線性特征的柔性超靜定空間索網(wǎng)，索網(wǎng)通過下拉索實(shí)現(xiàn)變位。根據(jù)受力狀態(tài)的不同，索網(wǎng)分為零態(tài)、初始預(yù)應(yīng)力態(tài)以及荷載態(tài)三個(gè)狀態(tài)。索網(wǎng)安裝完成后處于零態(tài)，需要對其進(jìn)行張拉至初始預(yù)應(yīng)力態(tài)

2、。張拉是索網(wǎng)施工中的重要一環(huán)，為了給實(shí)際施工提供指導(dǎo)，保證張拉方案的安全可靠，有必要對張拉過程進(jìn)行模擬分析。索網(wǎng)在建造過程中難免存在誤差，為保證FAST建造完成后滿足感測要求，通過調(diào)節(jié)邊緣索對索網(wǎng)誤差進(jìn)行調(diào)整。
　　本文詳細(xì)介紹了索結(jié)構(gòu)的有限元分析方法，根據(jù)索網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工方法，選擇倒拆法進(jìn)行索網(wǎng)張拉過程的模擬分析。索網(wǎng)的張拉過程分為三個(gè)階段，通過計(jì)算分析得到了索網(wǎng)在張拉過程中的位移和內(nèi)力。分析結(jié)果表明，張拉過程中索網(wǎng)內(nèi)力變化

3、平穩(wěn)，第一階段下拉索索力較大，需要注意下拉索臨時(shí)錨固的可靠性。溫度會(huì)使超靜定索網(wǎng)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，本文通過設(shè)計(jì)溫度荷載分析了溫度作用對張拉過程的影響，分析結(jié)果表明溫度對索力的影響較大，需要采取一定的控制措施。
　　為確保調(diào)索過程的安全，選擇在第一張拉階段完成后進(jìn)行調(diào)索，并選擇邊緣索的伸長量作為調(diào)索指令。針對索的幾何非線性特征，本文以索力調(diào)整計(jì)算中常用的影響矩陣法為基礎(chǔ)，結(jié)合修正的Newton-Raphson法（M.N.R法），提出了索