普通张拉膜与张拉整体膜结构形状及静力性能分析

摘要

该文回顾了模结构的发展历史,对国内外膜结构的研究现状进行了综述.通过增量形式的虚功方程,采用修正的拉格朗日坐标描述法,建立了各种形函数的几何非线性方程,推导了三角形膜单元和二节点索单元的单元刚度矩阵.简单张拉膜结构中较为普遍的一种形式.该文对简单张拉膜结构的曲面构成进行了较为详细的分析,得出了张拉膜曲面是由曲面等结论.该文编制了简单膜结构初始形状的程序,并通过实例验证了程序的正确性;此外,该文还研究了鞍形张拉膜结构在风、雪等荷载作用下的性能等.张拉整体膜结构是膜结构中较为理想的一种状态,但这种结构的张拉整体状态、自平衡、自适应、非保守体系等特点,使其在结构分析上较其他空间结构复杂.该文较为详细的研究了这种结构在各种荷载作用下的反应,找出了这种结构较为一般的受力规律;分析了不同预应力对张拉整体膜结构的刚度及受力性能的影响,得出了一些有益的结论.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1引言

§1 2国内外现状及存在的问题

§1.3本论文的意义及所做主要的工作

第二章索膜结构的几何非线性理论

§2.1前言

§2.2直角坐标系下物体的变形分析

§2.3物体运动的描述

§2.4物体变形的应力应变关系

§2.5几何非线性有限元方程的建立

第三章单元刚度矩阵的推导

§3.1索膜单元刚度表达式的推导

§3.2单元刚度矩阵的推导

§3.3膜沿任意方向的应力应变矩阵

§3.4膜的折皱和索的松劲的处理

第四章普通张拉膜结构形状及性能分析

§4.1空间曲面的基本概念

§4.2薄膜结构曲面构成分析

§4.3膜结构初始形状确定分析

§4.4膜曲面形状判定程序

§4.5普通张拉膜结构性能分析

第五章张拉整体膜结构工作性能分析

§5.1模型的建立与调整

§5.2活荷载作用下性能分析

§5.3风荷载作用下的结构性能分析

§5.4风雪荷载作用下结构的性能分析

§5.5预应力不同对结构性能的影响

§5.6小结

第六章结论与展望

参考文献

致谢