摘要：随着技术的发展进步,越来越多的包括索杆张力结构和索网结构在内的张拉整体结构在建筑施工领域得到广泛的应用.相比传统的结构,这类结构在施工成型过程中往往伴随着较大的几何变位.同时,由于此类结构往往由其自身的预应力提供刚度,且自重轻,节点微小的几何变位都可能会引起结构内力的重分布,使得此类结构的形态对外界的刺激更加敏感.另一方面,对某些结构,有时要求有较高的几何精度,如可展天线,航空结构,精密桅杆等.然而,由于温度变形、制作安装误差及某些不可抗因素,张力结构常常会出现形态偏差,而当这种形态偏差过大从而影响到结构的安全及稳定时,需要对成型后的结构重新进行调整.为研究方便,同时也满足相应的工程应用精度,可将索网张力结构及索杆张力结构等张拉整体结构简化为点线的几何拓扑关系,结构形状可由各个节点的位置坐标决定.为达到结构形状调整的目的,一种比较简单的思路是在结构上选定某些杆件或拉索安装作动器,通过改变构件的长度以调整节点的位移,与此同时还必须需保持结构的整体平衡.本章在力法的基础上，结合随机搜索算法，将结构的线性静态形状控制问题转化为一优化问题。本章选用遗传算法(GA)作为优化算法来求解此形状控制的优化问题。而对于大变形问题，需在形状控制的过程中考虑结构的几何非线性，此时对结构的形状调整不能一步完成，需分多步调整，而每一步的调整假定其是线性的，在每一小步线性调整完成之后，本章引入向量式有限元法对结构进行找平计算，以作为下一步调整的初始构型。引入向量式有限元之后的非线性静态形状控制算法将非线性问题用线性逼近的方法去解决，分成两部分：(1)以线性静态形状控制算法作为“控制步”，给出需要安装作动器的杆件编号以及每个对应的作动器的调整量；(2)对每个选定的杆件输入第(1)步给出的调整量之后，系统内部此时可能会存在不平衡力，引入向量式有限元法作为“修正步”来对结构进行找平，计算出结构的平衡位置。
