邊索滑移情況下的張拉膜結(jié)構(gòu)施工成形過(guò)程模擬分析.pdf

1、索膜結(jié)構(gòu)是一種新型的空間結(jié)構(gòu)形式。與傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)不同，索膜結(jié)構(gòu)的剛度、合理形態(tài)主要是通過(guò)結(jié)構(gòu)體內(nèi)合理的預(yù)應(yīng)力分布來(lái)保證的。施工過(guò)程中，索膜滑移、施工誤差等因素均會(huì)造成索膜結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力分布與設(shè)計(jì)預(yù)期存在較大差異，進(jìn)而使得膜面出現(xiàn)褶皺、甚至破壞。為準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)索膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，需要在考慮索膜滑移的情況下，采用簡(jiǎn)明高效地計(jì)算方法，對(duì)索膜空間結(jié)構(gòu)施工成形全過(guò)程進(jìn)行模擬分析，從而進(jìn)一步完善索膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、改進(jìn)施工方法。
　　在進(jìn)行索膜結(jié)構(gòu)張

2、拉過(guò)程分析時(shí)，為避免傳統(tǒng)有限元方法計(jì)算大、收斂性不佳等困難，也為了更簡(jiǎn)明地處理索膜滑移現(xiàn)象，本文將本課題組前期提出的含有三個(gè)附加節(jié)點(diǎn)的彈簧質(zhì)點(diǎn)模型（MSMTN）應(yīng)用于張拉式索膜結(jié)構(gòu)的變形模擬，并進(jìn)一步提出了索膜滑移處理方法，從而實(shí)現(xiàn)了索膜滑移情況下的索膜結(jié)構(gòu)張拉過(guò)程分析。具體研究工作如下：
　　1.將含三個(gè)附加節(jié)點(diǎn)的彈簧質(zhì)點(diǎn)模型引入索膜結(jié)構(gòu)體系的施工仿真分析中，基于MSMTN，建立了適用于索膜結(jié)構(gòu)計(jì)算分析的大變形增量算法；

3、　　2.基于彈簧質(zhì)點(diǎn)模型，提出了索在中間支座上滑移的計(jì)算模擬方法，即通過(guò)保持索、支座共節(jié)點(diǎn)，改變滑移索單元原長(zhǎng)的方法來(lái)模擬索滑移過(guò)程，有效避免了索滑移后單元重劃的困難；進(jìn)而建立了索膜空間結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的索膜滑移迭代計(jì)算分析方法；
　　3.基于MSMTN模型，建立了張拉式膜結(jié)構(gòu)施工張拉全過(guò)程分析計(jì)算方法，并針對(duì)典型馬鞍形索膜空間結(jié)構(gòu)，在考慮索膜滑移的情況下，分析了施工過(guò)程中索膜結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)形態(tài)、結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)的變化情況；