张拉整体结构找形的力密度法

力密度法是张拉整体结构的一种重要的找形方法,文中首先对张拉整体结构找形的力密度法进行介绍,依据分析时关注的主要变量对力密度法的找形方式进行了分类,根据上述分类提出了应用力密度法的数值找形过程,找形过程只需要提供很少的信息,构件类型和节点的拓扑关系.力密度矩阵的特征值分解和平衡矩阵的奇异值分解在找形过程用于计算满足矩阵秩...     

索杆张力结构力密度找形分析方法

根据索杆张力结构体系特征,建立了一种修正的力密度平衡形态分析方法;基于单纯索网体系力密度法,推导出了索杆自平衡体系力密度平衡方程;根据索杆张力结构的自应力模态、机构位移模态、无约束自平衡条件和力密度矩阵数值特征,推导出了力密度矩阵的秩亏条件,并引入力密度和节点向量线性条件约束索杆结构的几何模型;通过高斯变换降秩法得到满足秩亏的降秩力密度矩阵,并由M-P广义逆矩阵更新了力密度,迭代计算后得到可行力密度;根据一组独立无关坐标和拓扑关系计算了平衡形态位形,最后采用VC++编程实现了算法。结果表明:该方法适用于索杆张力结构的找形分析,具有一定的正确性和有效性。     

张拉膜结构找形的力密度法及其程序的编制

找形分析是张拉膜结构分析中一个很重要的步骤,本文在建立了力密度法平衡方程的基础上,提出“单元力密度矩阵”与“整体力密度矩阵”等概念,把力密度法的程序编制与有限元法联系起来,不仅大大提高了程序的运算速度,也解决了复杂结构的找形问题,并通过两个算例证明该法的可行性。     

索网结构找形分析研究

根据力密度法原理,通过结构的拓扑关系和预设的力密度值即可将传统的找形方法中的几何非线性问题线性化,使复杂的找形问题转换成求解一组线性方程组,从而避免了坐标初始值问题以及其他方法致命的收敛性问题。运用编程软件Matlab对索网结构找形编制相应的程序,运用稀疏存储结构的力密度法格式对索网结构找形进行全过程分析。结合三个工程算例验证了力密度法找形的准确性和便捷性。     

张拉整体结构的力密度法找形分析

本文介绍了适用于带有索元的柔性空间结构找形的力密度法。对力密度法的基本公式修正后,将其用于张拉整体体系,并编制了相应的分析程序。对附加的约束条件,推导了扩展力密度法的基本公式。用本文编制的程序对三棱柱单元体、四棱柱单元体及四面体复合单元进行了算例分析,并对较复杂的四面体复合体的找形结果进行了试验研究。     

索膜结构力密度法找形的一种离散方法

运用力密度法对索膜结构找形的关键问题是结构的离散．本文将一种离散方法运用于索膜结构的力密度找形分析，取得了很好的效果．计算结果与理论值及用非线性有限元方法所得结果进行了比较，证明该方法在保持力密度法收敛速度快的同时，精度也足够高．     

求解力密度方程组的优化算法

力密度方程组是索膜结构找形及静力分析的基础方程,本文根据力密度方程组的正定、对称、稀疏的结构特性,采用了共轭梯度法对其进行求解,并利用三元组表对稀疏矩阵进行了压缩存储,通过算例分析证明,本文算法收敛快、精度高,是求解力密度方程组高效、可靠的数值方法。     

带弹性拉压杆张拉膜结构找形分析

本文在力密度法的基础上推导了混合力密度法，解决了带弹性拉压杆张拉膜结构的找形分析问题，并编制相应的计算程序对工程实例进行计算，计算结果表明，本文的方法数值稳定、收敛快、精度高，适合运用于张拉膜结构的整体找形分析。     

共轭梯度法在膜结构分析中的应用

基于力密度法应用于膜结构分析时需求解大型线性方程组,并结合该方程组具有稀疏、对称及正定的特点,提出采用共轭梯度法对其进行求解,通过算例分析证明,该算法收敛快、精度高,是求解力密度方程组高效、可靠的数值分析方法。     

基于力密度法的树状结构找形及稳定承载力优化算法

力密度法通常用于张拉索网结构等不需要考虑稳定性的结构体系的找形分析,但对于树状结构,由于其在竖向荷载作用下所有构件仅受到轴向压力的作用,除了找形以外还需要考虑构件稳定承载能力的问题。利用力密度法对树状结构进行找形分析的基础上,引入欧拉稳定承载力计算理论以考虑构件几何长度对稳定承载力的影响,并提出了相应的迭代算法。推导了适用于树状结构的修正迭代力密度理论计算式,通过改变每一个分枝的力密度进而达到优化分枝长度的目标。通过与已有计算结果的对比验证所提对于平面树状结构算法的可靠性,对空间树状结构进行分析验证所提算法对于复杂树状结构的适用性。算例分析表明：采用所提算法迭代100次即可得到收敛的结果,耗时5min左右;与数值逆吊法找形相比,避免了双单元法抗弯刚度不恰当而导致的计算不收敛问题。     

一种结合找形和找力的索膜结构设计方法

实际工程对膜结构形状的构造提出了各种不同的要求.针对工程中产生的问题,提出了一种膜结构的形状和相对应的自平衡预应力分开确定的构造方法.这种方法使用面力密度法进行节点力平衡的找形分析;然后使用优化的复位平衡法进行找力分析以确定和形面对应的自平衡预应力分布.结合一个具体工程验证了这种构造方法实际应用的可行性和合理性.     

基于非线性力密度法的索膜结构形态分析

基于非线性力密度法原理建立了索膜结构分析方程,运用此法对一个工程实例进行了找形分析,在找形分析的基础上对索膜结构进行进一步的荷载分析及剪裁分析,从而为索膜结构形态分析方法研究奠定基础。     

张力膜结构的设计与施工--某小商品城入口膜结构工程

以小商品城入口膜结构工程为例,结合力密度法找形、非线性有限元荷载分析、测地线裁切等基本理论,给出大型张力膜结构的设计与施工方法,总结了膜结构设计、施工的一些要点和经验,能给同类工程提供有益的参考.     

平坦二维薄膜结构的失稳临界风速

给出了一种利用稳定性理论确定薄膜结构颤振失稳临界风速的方法。首先 ,利用扁壳的无矩理论得到了平坦薄膜结构的基本力学方程。假设来流为均匀的理想势流 ,利用流体力学中的势流理论确定了薄膜结构上的气动力 ,从而得到风与薄膜结构的气动耦合作用方程。然后 ,采用Bubnov Galerkin法将复杂的耦合作用方程转换为一组具有常系数的二阶微分方程 ,最后采用Routh Hurwitz稳定性准则确定了薄膜结构的临界风速。     

膜结构的D.R法设计

阐述了索膜结构设计中的选取预应力分布和索膜单元、使用过程中荷载、选择非线性计算方法等关键问题 ,应用动力松弛法 (D .R)法进行了张拉索膜结构找形分析、荷载分析。介绍了应用此方法进行某膜工程设计的过程 ,作为同行了解并进行膜结构设计的参考     

张拉膜结构的找形分析与形态优化研究

找形分析是膜结构设计特有的工作,目前常用力密度法、动力松弛法和非线性有限元法等方法进行。本文根据弹性力学的基本原理,对这三种方法进行了剖析总结。本文还提出了膜结构“最优形态”的概念,阐述了膜结构的“形”与“态”之间的关系,建立了膜结构“形态优化”的最小变形能理论模型及求解方法。文中给出了算例。     

Form-finding and buckling capacity optimization of branching structures based on force density method

力密度法通常用于张拉索网结构等不需要考虑稳定性的结构体系的找形分析，但对于树状结构，由于其在竖向荷载作用下所有构件仅受到轴向压力的作用，除了找形以外还需要考虑构件稳定承载能力的问题。利用力密度法对树状结构进行找形分析的基础上，引入欧拉稳定承载力计算理论以考虑构件几何长度对稳定承载力的影响，并提出了相应的迭代算法。推导了适用于树状结构的修正迭代力密度理论计算式，通过改变每一个分枝的力密度进而达到优化分枝长度的目标。通过与已有计算结果的对比验证所提对于平面树状结构算法的可靠性，对空间树状结构进行分析验证所提算法对于复杂树状结构的适用性。算例分析表明：采用所提算法迭代100次即可得到收敛的结果，耗时5min左右；与数值逆吊法找形相比，避免了双单元法抗弯刚度不恰当而导致的计算不收敛问题。     

膜结构初始形状确定的几种方法

概述了膜结构的找形概念和物理模型方法。论述了常用的力密度法、动力松弛法、非线性有限元法等3种找形方法的基本原理及各自的特点。介绍了这3种找形理论的新发展。