海南某高校风雨球场张拉膜结构分析

以海南某高校风雨球场张拉膜结构为例,给出了大型张拉膜结构的分析设计方法,探索了张拉膜结构的找形与荷载分析特点,可供类似工程参考．     

张拉膜结构力密度法找形分析及若干问题

力密度法是张拉膜结构找形分析中最常用的方法之一．文中论述了力密度法中T单元的应用,并探讨了网格离散方向及硬边T单元初应力取值对支撑构件的影响,完善了力密度法．     

梁-柱支承的张拉膜结构整体找形分析

用力密度法对梁-柱支承的张拉膜结构进行找形分析．在找形过程中考虑了膜体与梁-柱构件之间的相互作用．文中推导了结构体系的整体找形公式,其中梁-柱结构分别采用了小变形理论和有限变形理论建立模型,并编制了相应的找形分析程序．通过算例对这种带梁-柱支承的膜结构整体找形问题进行了分析和讨论,结果证明了文中方法的可行性．     

张拉膜结构设计感想

张拉膜在城市的很多建筑设计和城市小品中频繁应用,在一些设计中对其有些认识。一、从结构方式上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构3种形式海口海洋世界入口膜结构     

基于Matlab的膜结构动力松弛法找形分析

根据膜结构的性质选择动力松弛法为迭代方法,为了加快迭代速度和简化计算过程选择了在Matlab上编制相应程序,运用函数Spares对数据进行存储,实现了运用动力松弛法对膜结构的找形分析过程.结合两个实际工程实践了动力松弛法找形分析的可行性,同时证明了此种找形方法的先进性和可靠性.     

索膜结构的静力分析

应用动态松弛法对索膜结构进行初始形态分析和静荷载分析。引入刚度调整系数并提出新的参数取值方法。该刚度调整系数能灵活地保证各种不同刚度结构计算的稳定性。在找形分析中引入测地线单元,加速了找形收敛速度。典型算例说明动态松弛法是索膜结构静力分析的有效方法。     

索膜结构的设计理论分析

索膜结构是一种全新的建筑结构形式，其设计理论主要包括找形分析、荷载分析和裁剪分析三方面。现有的找形方法都存在一定的缺点，开发的计算软件也没有普遍性，需要在将来的研究中逐步完善。虽然结构对地震有很好的自适应性，但在风荷载作用下易发生自激振动从而导致破坏，因而进行风荷载分析以确定其体型系数及受破坏的临界风速非常必要。裁剪过程存在误差，需要研究开发更精确的裁剪技术。一     

索膜结构的动力松弛法分析

根据索膜结构几何非线性的特点,以动力松弛法为迭代方法,推导出在均布预张力作用下的找形公式以及静荷载作用下的受力计算公式．然后绘制出多种预张力、矢跨比时典型结构的位移-荷载曲线,通过比较发现,提高矢跨比可以明显减小结构的位移;而通过提高预张力的方法,其结构位移的量减少不大．     

索膜结构找形分析的有限元法及Ansys实现

介绍了索膜结构找形分析的有限元法,针对索膜结构极强的几何非线性特点,提出了非线性有限元的基思想本、基本假设和索膜结构的找形原理.索膜结构找形可以通过提升初始状态的指定点到指定位置的方法进行,应用了小弹性模量理论,最后恢复真实的弹性模量,克服了目前普遍应用小弹性模量不能恢复弹性模量真实值的不足.并考虑到目前有限元通用程序的广泛使用,着重研究了这一方法在Ansys上的实现过程.     

基于气弹模型风洞试验研究张拉膜结构气动参数

基于两种鞍型张拉膜结构的气弹模型风洞试验,分别采用Ibrahim时域法和随机子空间参数识别法从自由响应及风荷载作用下响应的数据中识别了结构的模态参数.在此基础上,研究了气动质量及气动阻尼随风向角、风速、预张力的变化规律,并通过与前人研究成果的对比分析了各研究成果之间差别产生的原因.研究结果表明,气动质量会随风向角的变化而变化且在斜风向下时达到极值,随风速的增加而增加,随预张力的增加而减小;第一阶模态所对应的总阻尼比随风速的增加而增加.     

基于非线性有限元法的膜结构找形研究

对基于非线性有限元法的两种膜结构找形方法（支座移动法和节点平衡法）进行了分析，在此基础上提出了节点定向移动法。通过计算实例表明，该方法具有更快的收敛速度和更高的计算精度，是一种实用的找形分析方法。     

考虑裁切线的马鞍形张拉膜结构找形分析

传统的膜结构分析从找形、荷载分析到裁剪,均忽略了实际工程中的膜结构是带有裁切线的结构,而实际使用中膜材的褶皱、破坏等往往始于膜片连接周围。针对上述问题,对带有裁切线的膜结构进行设计,充分考虑膜片展平过程中的无应力状态和膜片连接处的搭接现状,首先采用测地线法生成空间裁切线,采用等效板单元法将裁切的空间膜片展平成平面近似无应力膜片;然后考虑膜片的连接,将无应力膜片进行热合连接形成新的几何膜片,对膜片进行二次找形;最后对比有、无裁切线膜结构的找形结果,证明了方法的正确性。研究结果可为今后的膜结构设计和施工提供参考。     

非线性鞍型张拉膜结构气弹模型相似参数分析

以两种具有不同对角高差的鞍型张拉膜结构为研究对象,利用膜结构刚性模型测压试验数据以及非线性风振响应计算方法,通过分析初始找形状态及静力平衡状态下的自振频率、风荷载作用下向上及向下最大位移平均值、均方根值的计算差别,考察了相似参数的简化依据.结果表明:对于没有对角高差的张拉膜结构,弗劳德数相似比不宜超过λ2V/λL=10/4;而对于具有对角高差的张拉膜结构,弗劳德数相似比不宜超过λ2V/λL=20/4;质量系数可以控制在0.8~1.2范围内;弹性模量系数可以控制在0.5~1.5范围内.     

弹性支承柱对整体张拉膜结构的影响

索膜结构分析中将膜边界视为固接,未考虑支承结构与膜结构之间的相互作用以及支承结构在该节点的位移,使找形结果与实际情况产生一定差异,即缺少整体张拉模型的分析.考虑弹性支承结构对膜结构的应力以及自振频率的影响,采用ANSYS模拟分析弹性支承柱与膜结构相互作用过程.结果表明,膜结构在支座提升(施加预应力)阶段基本符合"膜面预应力处处相等"的原则,由"边缘效应"产生的膜面应力不均匀分布也可以通过支承柱的设置来给予适当的调整.     

张拉膜结构风振响应的数值风洞模拟

膜结构作为一种风敏感结构,其风致振动需考虑流固耦合效应.建立膜结构风振响应的数值模拟平台,该平台调用已有的结构计算模块ANSYS以及流场求解模块CFX,并开发了大位移边界下的动态网格更新以及流固耦合边界的自匹配功能,从而实现了膜结构风振响应的数值模拟计算.利用该平台对工程应用较为广泛的典型张拉膜结构进行了初步风致振动响应研究.数值模拟结果显示:张拉膜结构的风振是由结构多个模态的耦合叠加所组成,其风振响应体现了结构较强的几何非线性特征;来流的风速大小、风向角以及张拉膜的预张力、矢跨比等因素都会对结构的风振响应产生一定的影响.     

带弹性支撑的膜结构找形分析

针对一般的索膜结构找形时将与边界支撑相接处的索膜节点按固定节点来进行计算,没有考虑支撑结构在该节点的位移,使找形结果与实际有一定差异这一问题,在索膜结构的力密度法找形基础上,对找形过程中索膜结构与其边界支撑结构的相互作用问题进行了分析,并编制了相应的计算程序．最后通过2个算例证明了文中方法的可行性．     

辽宁工程技术大学体育场看台膜结构工程设计及施工

辽宁工程技术大学葫芦岛校区体育场看台膜结构工程是一项典型的悬挑平面桁架与悬吊式锥伞膜单元组合而成的骨架支承式张拉膜结构。整个工程包括两个完全对称、遥相呼应的膜结构挑蓬,每个挑蓬又由11个沿弧线连续排列的锥伞单元组成,总覆盖面积约5400m2。本文详细叙述了其设计、制作和施工的整个过程。     

张拉整体机器人关键技术研究进展

 回顾了张拉整体机器人的特点,总结了现阶段张拉整体机器人典型样机的研制进展,从地面移动、空间探测和仿生领域3方面概述了张拉整体机器人的应用情况。从初始构型设计、初始预应力分析及稳定性判断、外荷载作用下型态分析、动力学特性及控制方法等方面,阐述了张拉整体机器人的关键技术;探讨了未来张拉整体机器人有待于进一步深入研究的技术难题。     

空间膜结构找形与荷载分析及其程序的编制

采用应力等效方法,将膜面离散成索网进行研究．根据索网结构的特点,直接建立了自由节点的平衡方程．再由平衡方程分别推导了应用于膜结构找形以及荷载分析的计算公式,并对等应力面以及褶皱等膜结构计算中的问题进行了讨论．最后编制了膜结构找形及荷载分析程序,并通过算例证明了文中方法的可行性．     

基于单元力密度法与CSR存储技术的膜结构找形分析

基于力密度法的基本原理,应用有限元原理提出单元力密度矩阵概念,引入高效CSR存储技术来存储总力密度矩阵,并把CSR存储技术与GAUSS_SEIDEL迭代法相结合来综合处理索膜找形问题,运用Fortran95计算机语言,编制了相应的计算程序,对工程实例进行了验算.结果表明,与传统力密度找形方法相比,该方法的分析效率有了很大的提高.