梁柱结构协同作用的车辐式索杆体系成形分析

摘要

张拉成形是张力索杆体系施工的一个重要环节.文中针对车辐式张力索杆体系的张拉成形过程,基于单元无应力长度和结构拓扑关系,采用解析抛物线单元模拟索,利用铰接索杆体系平衡矩阵建立其节点不平衡力列式;对周边梁柱索节点,基于有限元节点平衡方程,考虑连续协调的约束线位移和边界约束,将总刚度矩阵写成分块形式,建立周边节点仅考虑三线自由度不平衡力的统一节点不平衡力列式.采用动力松弛法对协同作用整体结构体系的节点不平衡力方程进行非线性迭代求解,并编程实现了该算法.用该算法对深圳宝安体育场张力索结构罩棚进行了施工整体张拉成形分析.结果表明,该算法是有效的,用抛物线单元模拟索比用杆单元更准确,且周边梁柱结构协同效应对施工张拉整体成形过程模拟的影响不可忽略.