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張拉膜結構的找形和剪裁分析

發布時間：2021-10-15 來源：www.rayasem.com

張拉膜結構是最富吸引力的大跨結構之一，它把自然和科學融為一體，結合了多功能和高強度的優點，縮短了建筑師和結構工程師之間的距離，在中國有廣闊的應用前景。

由于大變形的特點，膜結構的分析遠不同于傳統的結構，找形和剪裁膜結構形態分析的兩個關鍵問題。本文總結并評述了幾張常用的找形方法—力密度法，動力松弛法，最小二乘法以及非線性有限元法，基于非線性有限元法，利用ANSYS程序實現找形：首先在平面上給定模結構的邊界條件，劃分有限圓網絡，采用小楊氏模量技術，建立結構平衡方程，引入初始預張力系統，分段提升支座控制點，即可得到膜結構的初始形態，這是一種高效的找形方法。

對于如何將空間不可展曲面近似展開成平面，并考慮由于初始張力釋放后產生的收縮問題，本文探討了測地線和桿單元增量有限元法，并利用三角形展開法編制，該方法保持了空間和平面上三角形的邊長，是一種簡單實用的方法。

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