大型索網(wǎng)結(jié)構網(wǎng)面形狀優(yōu)化設計.pdf

1、索網(wǎng)結(jié)構的分析與一般剛性結(jié)構的分析不同。剛性結(jié)構的分析一般是在已知結(jié)構形狀的基礎上遺行；而對于柔性的張拉結(jié)構，在沒有施加預應力之前沒有剛度，其形狀是不確定的，必須通過施加適當預應力賦予一定的形狀，索網(wǎng)結(jié)構才能承受外載荷。在給定的邊界條件下，給索網(wǎng)結(jié)構所施加的預應力的分布和大小同所形成的結(jié)構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的自平衡預應力系統(tǒng)，即“索網(wǎng)結(jié)構平衡態(tài)的確定問題”，是索網(wǎng)結(jié)構設計的關鍵技術問題。 本文

2、在已知索網(wǎng)邊界約束條件和結(jié)構拓撲條件下，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；以索桿單元預張力及索桿橫截面積為設計變量，以網(wǎng)面精度及應力分布均勻程度為目標函數(shù)，以強度等為約束條件，建立了確定索網(wǎng)結(jié)構平衡態(tài)的雙目標帶約束的優(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行了分析求解。算例結(jié)果表明，網(wǎng)面精度能