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膜结构的规划可分为三个过程

发布时间:2018-09-28 15:40:39作者:景秀浏览量:120

膜结构的规划可分为三个过程


 膜结构对现代发展是最为迅猛的一种新式空间结构,因为膜原料轻牢固、耐磨耐腐,结构首要接受张力,使得资料受力功能得到充分发挥,并且还有以下几点有利要素:(1)重量轻,允许跨越大空间和规划成各种外形;(2)施工周期短,保护便利,造价低价;(3)可满意多方面的运用要求,易与自然环境融为一体,被世界修建界称为二十一世纪的修建。

膜结构的规划可分为三个过程:

(1)找出一个初始平衡形状;

(2)各种荷载组合下的力学分析以确保安全;

(3)裁剪制造。发达国家从六十年代起开端提出多种计算办法,到目前为止以有限元法为最先进,最遍及被选用的办法。而单元类型皆为三角形平面常应变单元,该办法是从刚性板壳大变形理论移植过来的。从本文能够看到膜结构作为只能抗拉的软壳体是不适宜选用这种平面单元的,因为关于刚性壳体来说,这种平板单元能够当作平面应力单元和平板曲折单元的组合,其单元刚阵能够由这两种单元刚阵兼并而成。而膜结构作为软壳体是不能抗弯的,只能靠薄膜曲面的曲率改变,然后引起膜外表中内力重散布来反抗垂直于曲面的外荷载。如果仍是选用这种只有平面内应力的板单元,则应变的线性部分将不反映平面外z方向位移的影响,这导致单元不包括z方向节点反力,就每个单元来说静力是不平衡的。所幸的是应变的非线性部分考虑了z向位移的影响,使得各单元兼并起来的总的平衡方程经过不断迭代能近似达到平衡,缺陷是需求过多的平面内位移来满意平衡的要求,而实际情况是只需求必定的平面外和平面内的位移及曲率改变就能够了。考虑到这些,本文首次选用曲面膜单元,应变的线性部分引入了z向位移及单元的曲率和扭率,非线性部分依然保存z向位移的影响项。这样无论是每个单元仍是各单元兼并后的平衡方程都能很简单满意,迭代次数大为削减,而变形成果也更契合真实情况。并且因为单元内各点应力都不相同,据此判别皱折是否呈现会更为准确。最终求出的每个单元的曲率和扭率关于判别初始找形的正误和好坏以及裁剪下料都能提供许多十分有用的信息。


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