张拉膜结构的找形和剪裁分析

发布时间：2021-10-15 来源：www.hbmjgtcp.com

张拉膜结构是最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，最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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