張拉膜結(jié)構(gòu)的非線性分析和織物膜材的拉伸試驗(yàn)研究.pdf

1、該文以張拉膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程為線索,研究了張拉膜結(jié)構(gòu)的找形分析、荷載分析和裁剪分析的方法,編制了相應(yīng)的計(jì)算程序,并用該文方法利程序?qū)埨そY(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的分析,另外還進(jìn)行了膜材的單軸和雙軸拉伸的試驗(yàn)研究.建筑膜材多采用織物膜材.織物膜材具有正交異性,而且只能受拉,不能承受壓力和彎矩,即具有材料非線性.張拉膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下具有大變形利小應(yīng)變的特性,即幾何非線性.該論文以非線性有限元理論為基礎(chǔ),選用膜單元、索單元、桿單元和片單元,進(jìn)行張拉膜

2、結(jié)構(gòu)的非線性分析,其中非線性數(shù)值解法采用牛頓迭代法以及應(yīng)力和位移的雙收斂準(zhǔn)則.找形分析采用小彈性模量多次找形綜合法,其本質(zhì)為:用支座移動(dòng)法初步找形,用節(jié)點(diǎn)平衡法多次精確找形.另外還研究了自重和支承結(jié)構(gòu)剛度對找形的影響,以及根據(jù)膜結(jié)構(gòu)建筑外形和膜內(nèi)張力來初步確定索內(nèi)預(yù)張力.荷載分析采用非線性有限元法,分析了積雪分布系數(shù)、彈性模量和泊松比對膜結(jié)構(gòu)荷載分析的影響.張拉膜結(jié)構(gòu)模態(tài)分析采用切線剛度矩陣,研究了預(yù)張力和支承結(jié)構(gòu)對膜結(jié)構(gòu)自振周期的影響