張拉膜結(jié)構(gòu)的有限元數(shù)值分析與狀態(tài)研究.pdf

1、膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)研究幾十年的時間，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能相比，這種新結(jié)構(gòu)有很大的不同，并且在材料、構(gòu)造上也有很大不同，重量輕，覆蓋面大等特點使它和其他結(jié)構(gòu)不同，應(yīng)用是非常廣泛的。但是由于其剛度低，所以很容易發(fā)生變形。由于膜結(jié)構(gòu)建筑所受到的荷載是不確定的，所以位移也是隨機的產(chǎn)生的。過大的撓度將會引起膜結(jié)構(gòu)變形、松弛、褶皺，甚至撕裂等現(xiàn)象，將造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，探究這類膜結(jié)構(gòu)形式的力學(xué)特性有助于對這類結(jié)構(gòu)有更好的深入理解。國內(nèi)外有不少學(xué)者通過試驗或

2、理論等方面對這類問題進行研究和分析，然而通過現(xiàn)有的理論并結(jié)合有限元軟件數(shù)值模擬分析的比較少。通過兩者分析的結(jié)果對膜結(jié)構(gòu)的工程特性進行分析研究，是研究膜結(jié)構(gòu)工程特性的重要課題。
　　本文首先在兩種形式的張拉膜結(jié)構(gòu)施加預(yù)張力，即平面膜和雙曲拋物面這兩種形式，利用有限元軟件ANSYS Workbench的幾何非線性模塊分析在施加預(yù)張力之后的基礎(chǔ)上對兩種形式的張拉膜進行受荷載變形的分析，在獲得外界均布荷載作用下的膜面的變形成果之后，再將數(shù)