索网结构两种找形方法的比较与分析

由于现在的计算机硬件和程序的开发平台相对于过去有了很大的改进并放松了许多的限制 ,因此对于承受均布荷载的索网结构有必要采用更精确的有限单元模型对过去的简化两节点模型进行改进。采用五节点曲线单元模型建立索网结构的有限元模式 ,自编程序 ,对索网结构考虑其自重作用下的找形分析 ,并和原来的两节点不考虑自重作用的找形分析的结果作了比较和分析 ,结果证明自重对找形有一定的影响 ,表明五节点模式精度很高     

索网幕墙在自重与静风耦合作用下的找形研究

基于连续化理论模型,建立了静风荷载与索网结构面外位移约束及索力共同作用的静力平衡微分方程,结合预应力竖索和横索结构的既有理论分析,采用伽辽金方法分析得出索网幕墙结构考虑玻璃自重与平均风荷载耦合作用下的位移变形解,确定索网幕墙结构的静力作用最大变形位置;通过算例分析研究自重因素对索网幕墙找形的影响。结果表明,索网幕墙结构在平均风荷载作用下变形最大位移随着玻璃自重的增大而增大,而变形最大位移所在位置随自重的增大逐渐下移。     

索网结构有限元找形与参数分析

索网结构的形状确定和预应力分布是一对相互影响的参数，需要通过找形实现。工作阶段的曲面几何受多种因素作用容易出现几何形态失稳，这些因素归根结底通过影响预应力分布从而影响曲面几何。通过考虑自重和初始预应力分布差异的参数分析，找出了影响索网结构形态稳定的主要因素。     

索网结构动力松弛法找形的研究应用

在动力松弛法中采用优化参数自动选择的方法，大大改善了计算的稳定性和收敛速度。编制动力松弛法的求解程序，并应用于索网结构的找形，同时与非线性有限元方法及理论解的找形结果进行比较，结果令人满意。     

基于ANSYS的单层索网幕墙结构几何非线性有限元分析

单层平面索网幕墙结构是一种通过对拉索施加预应力,为幕墙结构自身提供刚度,抵抗平面外荷载的结构体系。由于索网结构质量轻,阻尼小,对风荷载及地震荷载所引起的振动作用不容小觑,所以设计时除考虑平面内玻璃自重外,风荷载和地震荷载也应加以考虑。本文基于北京中关村生命科学园项目单层索网幕墙结构设计和施工方案设计,初步拟定设计方案。计算作用于幕墙结构上的荷载,通过ANSYS14.0有限元软件采用更加先进的LINK180单元模拟不锈钢拉索,建立单层索网幕墙结构理论分析模型,充分考虑结构的初应力和几何非线性,对拉索的受力状态及拉索边界连接点的反力进行研究。计算幕墙自重和风荷载标准值作用下索网的挠度,确定产生最大挠度的位置及最大挠度值,依据规范要求,对索网最大挠度值进行验算;在组合荷载作用下,对索网结构中拉索承受的拉力进行计算,分别确定橫索和竖索产生最大拉力的位置和大小,依据规范对拉力值进行验算;计算索网结构与边界连接各点的反力,介绍过载保护器的工作原理及其在单层索网幕墙结构中的应用。通过模型计算结果验证了设计的可行性,分析幕墙结构在设计和施工中要把握的要点及需要注意的问题,对其它类似项目的设计和实施具有借鉴意义。     

考虑弯曲刚度预应力索梁结构力学分析

分析了索梁结构中不同种类索单元模式应用中的优缺点,在两节点悬链线索单元的基本假定和分析的基础上,考虑压弯变形的影响,提出改进的悬链线索单元—三节点弯曲索单元,并应用迭代法对其进行求解。通过算例分析表明,改进的三节点弯曲索单元考虑了弯曲变形的影响,对跨度、自重较大的悬索体系在承受反向荷载（风吸力等）时,准确的分析其空间受力性能具有一定的应用价值。     

苏州奥体中心体育场钢屋盖结构设计

苏州奥体中心体育场钢屋盖结构为马鞍形轮辐式单层索网结构,跨度260m。对双层索网和单层索网进行了选型对比,对索网进行了找形分析。为了考虑柔性屋面结构与风荷载之间的耦合作用,进行了气弹性模型风洞试验研究。柱脚销轴和铸钢采用了高强材料,减小了构件尺寸,达到美观效果。对部分V形柱边界条件进行释放,弱化了结构刚度,减小了基础沉降差异对钢屋盖结构受力的影响。对结构进行了考虑几何非线性和材料非线性的整体稳定分析。进行了柱脚节点的创新设计,并对其完成了有限元分析和节点试验。进行了柔性屋面大变形对附属结构影响研究,设置了钢屋盖健康监测系统。上述计算分析、试验和监测系统保证了结构的受力安全,可供类似工程设计提供参考。     

新型体育场径环向索网罩蓬整体提升过程模拟分析

根据两节点索单元建立索网非线性平衡方程,用M-P广义逆求解体系运动方程,采用方程特解修正索网运动,建立了索网由无应力态至初始预应力形成过程的分析方法。基于初始形态,采用非线性悬链线索单元列式,由索张力与无应力长度结合控制迭代,实现了索网整体提升控制过程的数值模拟分析,据此编制相应计算程序。最后,进行了一座新型大型体育场马鞍形径环向单层索网罩棚的整体提升张拉过程模拟分析,跟踪整体提升张拉结构从零状态至初始状态以及索张力逐渐导入与形态变化过程,当完成最后一根索的张拉时,所有索内力及节点位置均达到控制目标值,且精度高。结果表明本文分析方法有效,对大型索网结构设计与施工有理论指导意义和参考价值。     

单层马鞍形无内环交叉索网结构受力性能研究

为提升内环索网结构抗连续倒塌能力与经济性,提出一种单层马鞍形无内环交叉索网.该新型索网具有抗连续倒塌能力强、鲁棒性好等优势.首先介绍了单层马鞍形无内环交叉索网的结构形式并给出了该结构的数学表达式;然后采用大型通用有限元软件ANSYS对单层马鞍形无内环交叉索网进行参数化建模、找形分析和结构设计,并采用生死单元法对该索网断...     

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。