張拉膜結(jié)構(gòu)非線性有限元分析.pdf

1、膜結(jié)構(gòu)是一種近二三十年新興起來的建筑結(jié)構(gòu)，以其獨特飄逸的造型和極具張力的表現(xiàn)形式而為世人所喜愛。它是以高強度柔韌薄膜材料為屋頂，與支撐及張拉體系相結(jié)合，形成具有一定剛度的空間結(jié)構(gòu)形狀，從而承受一定外載荷的一種空間結(jié)構(gòu)形式。 然而，作為一種新型的結(jié)構(gòu)形式，膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念和方法與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異很大。由于這些薄膜材料不能抵抗彎矩和壓應(yīng)力，又具有物理、幾何的高度非線性，因此膜結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程和方法完全不同。膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程主要

2、包括找形分析、荷載分析和裁剪分析三個步驟。而其中的關(guān)鍵則是找形分析和荷載分析，另外由于張拉膜結(jié)構(gòu)相對于其他膜結(jié)構(gòu)具有更好的設(shè)計和使用性能，因此本文著重對張拉膜結(jié)構(gòu)的找形分析和荷載分析加以研究。 本文首先介紹了幾何非線性有限元方法的基本理論，推導(dǎo)了索、膜單元的基本方程，為應(yīng)用幾何非線性有限元法進行張拉膜結(jié)構(gòu)的找形分析和靜力荷載分析提供了理論依據(jù)。其次，在總結(jié)膜結(jié)構(gòu)兩種找形思路的基礎(chǔ)上，給出了一種新的找形方法，并在已有的有限元通用程