張拉膜結構非線性有限元分析.pdf

1、膜結構是一種近二三十年新興起來的建筑結構，以其獨特飄逸的造型和極具張力的表現(xiàn)形式而為世人所喜愛。它是以高強度柔韌薄膜材料為屋頂，與支撐及張拉體系相結合，形成具有一定剛度的空間結構形狀，從而承受一定外載荷的一種空間結構形式。 然而，作為一種新型的結構形式，膜結構的設計理念和方法與傳統(tǒng)的結構差異很大。由于這些薄膜材料不能抵抗彎矩和壓應力，又具有物理、幾何的高度非線性，因此膜結構與傳統(tǒng)結構的設計過程和方法完全不同。膜結構的設計過程主要

2、包括找形分析、荷載分析和裁剪分析三個步驟。而其中的關鍵則是找形分析和荷載分析，另外由于張拉膜結構相對于其他膜結構具有更好的設計和使用性能，因此本文著重對張拉膜結構的找形分析和荷載分析加以研究。 本文首先介紹了幾何非線性有限元方法的基本理論，推導了索、膜單元的基本方程，為應用幾何非線性有限元法進行張拉膜結構的找形分析和靜力荷載分析提供了理論依據。其次，在總結膜結構兩種找形思路的基礎上，給出了一種新的找形方法，并在已有的有限元通用程