柔性张力结构施工过程仿真模拟分析方法研究

柔性张力结构是指通过对柔性构件施加预张力后形成的结构体系。在进行索张拉以提升整体结构的施工过程中,索杆体系将发生较大转角与位移,并伴有机构运动与弹性变形,施工过程解析分析极其复杂。本报告对柔性张力结构施工安装过程仿真模拟分析方法进行了专项研究。通过对非线性静力有限元法和动力松弛法进行对比,指出柔性张力结构施工过程仿真模拟分析应以非线性静力有限元法为主要分析手段。当柔性张力结构处于大位移、大转角甚至是刚体位移的施工阶段,静力有限元法无法计算收敛时,可采用动力松弛法进行辅助分析。

柔性张力薄膜结构数值分析全过程与状态研究

柔性张力薄膜结构具有多态性,准确数值模拟复杂.本文首次提出了柔性张拉膜和充气膜数值分析全过程和状态,分别包含9过程、7类11状态,阐述其逻辑、算法与问题,零应力态是柔性张力结构精确数值分析与列式的基石.在预应力充气膜分析全过程,阐述充气找形概念,提出设定充气形体的找力找形方法,考虑充气体在结构分析时的非线性耦合效应.设计并制作了一个直径3.0m、高2.0m的球冠充气膜,进行了充气成形和压力变化试验,采用无接触摄影测量形面,部分验证了充气膜过程与状态.