大型索網(wǎng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)面形狀優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的分析與一般剛性結(jié)構(gòu)的分析不同。剛性結(jié)構(gòu)的分析一般是在已知結(jié)構(gòu)形狀的基礎(chǔ)上遺行；而對于柔性的張拉結(jié)構(gòu)，在沒有施加預(yù)應(yīng)力之前沒有剛度，其形狀是不確定的，必須通過施加適當(dāng)預(yù)應(yīng)力賦予一定的形狀，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)才能承受外載荷。在給定的邊界條件下，給索網(wǎng)結(jié)構(gòu)所施加的預(yù)應(yīng)力的分布和大小同所形成的結(jié)構(gòu)初始形狀是相互影響的。如何合理地確定這一初始形狀和相應(yīng)的自平衡預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，即“索網(wǎng)結(jié)構(gòu)平衡態(tài)的確定問題”，是索網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題。 本文

2、在已知索網(wǎng)邊界約束條件和結(jié)構(gòu)拓?fù)錀l件下，主要研究索網(wǎng)網(wǎng)面形狀確定問題。探討了索單元類型的選擇及單元長度的劃分原則；基于有限元分析軟件ANSYS，建立了某索網(wǎng)體系的有限元模型，并分析了影響索網(wǎng)性能的主要因素；以索桿單元預(yù)張力及索桿橫截面積為設(shè)計變量，以網(wǎng)面精度及應(yīng)力分布均勻程度為目標(biāo)函數(shù)，以強(qiáng)度等為約束條件，建立了確定索網(wǎng)結(jié)構(gòu)平衡態(tài)的雙目標(biāo)帶約束的優(yōu)化模型。以所建立的索網(wǎng)體系為例，通過逆迭代方法對其進(jìn)行了分析求解。算例結(jié)果表明，網(wǎng)面精度能