FAST索網(wǎng)張拉過程分析及索力調整.pdf

1、500m口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，F(xiàn)AST)是我國在建的世界上最大口徑射電天文望遠鏡，屬于“十一五”國家重大科學工程項目。FAST主動反射面的支撐結構，為大跨復雜的、具有明顯非線性特征的柔性超靜定空間索網(wǎng)，索網(wǎng)通過下拉索實現(xiàn)變位。根據(jù)受力狀態(tài)的不同，索網(wǎng)分為零態(tài)、初始預應力態(tài)以及荷載態(tài)三個狀態(tài)。索網(wǎng)安裝完成后處于零態(tài)，需要對其進行張拉至初始預應力態(tài)

2、。張拉是索網(wǎng)施工中的重要一環(huán)，為了給實際施工提供指導，保證張拉方案的安全可靠，有必要對張拉過程進行模擬分析。索網(wǎng)在建造過程中難免存在誤差，為保證FAST建造完成后滿足感測要求，通過調節(jié)邊緣索對索網(wǎng)誤差進行調整。
　　本文詳細介紹了索結構的有限元分析方法，根據(jù)索網(wǎng)的結構特點和施工方法，選擇倒拆法進行索網(wǎng)張拉過程的模擬分析。索網(wǎng)的張拉過程分為三個階段，通過計算分析得到了索網(wǎng)在張拉過程中的位移和內(nèi)力。分析結果表明，張拉過程中索網(wǎng)內(nèi)力變化

3、平穩(wěn)，第一階段下拉索索力較大，需要注意下拉索臨時錨固的可靠性。溫度會使超靜定索網(wǎng)產(chǎn)生溫度應力，本文通過設計溫度荷載分析了溫度作用對張拉過程的影響，分析結果表明溫度對索力的影響較大，需要采取一定的控制措施。
　　為確保調索過程的安全，選擇在第一張拉階段完成后進行調索，并選擇邊緣索的伸長量作為調索指令。針對索的幾何非線性特征，本文以索力調整計算中常用的影響矩陣法為基礎，結合修正的Newton-Raphson法（M.N.R法），提出了索