摘要：索穹顶的刚度和承载能力都是通过施加预应力来获取的,预应力设计是对索穹顶进行任何其它分析的基础,所以它的找力分析(Force finding)是一项很重要的工作。本文提出一种找力分析方法———不平衡力迭代法,它可以克服整体可行预应力法的一些不足:即使在索穹顶构件分组发生错误时仍可找到满足已知形状的预应力分布,并且该方法具有良好的稳定性和运算效率,算例表明不平衡力迭代法非常适合大型复杂索穹顶结构的找力分析。

摘要：实际工程设计中轴对称和中心对称的静不定动不定体系比较常见.线性找力分析希望自动获得对称分布的自应力模态,然而,力学对称体系预应力设计的问题并没有得到很好的解决.几何对称、力学对称以及预应力矢量场的对称三者之间存在较大的差别.几何对称未必力学对称,预应力矢量场对称也未必几何对称.在自动检测对称体系的几何或力学对称信息方面,本文补充证明了基于自应力矩阵行矢量的2-范数方法,并指出了该方法本身的不足.本文有助于线性找力分析中的自动对称性检测方法的研究,亦可供实际工程设计参考.

摘要：弦支穹顶结构由上弦网壳、下弦拉索和撑杆组成,拉索预应力对结构内力和初始形态影响较大,合理确定预应力大小是弦支穹顶结构设计的关键。为此,根据线性叠加原理,将结构受力分解为外荷载作用与拉索预应力作用的线性叠加,提出了基于初应变和位移控制的预应力影响矩阵法。该方法通过依次计算单根环向拉索单位初应变下控制点位移值,形成位移控制预应力影响矩阵,计算竖向荷载下控制点位移值,建立相应的控制方程,求解控制方程得到各圈环向索对应的初始应变。弦支穹顶结构在所得初应变和外荷载下的索力就是在该荷载下的预应力值。结合某工程的深化设计,利用基于初应变和位移控制的预应力影响矩阵法对该工程实例进行了分析计算。结果表明,利用该方法计算出的初应变,可以保证竖向荷载下控制点的位移值小于2 mm,该计算方法物理意义较明确,计算较简便,准确度较高,可为类似工程的找力分析提供参考。

摘要：在杂交结构理论基础上讨论了索、杆、梁混合体系的一种新型结构体系,类张弦结构即为张弦柱面巨型网格结构.在平衡矩阵理论基础上提出索、杆、梁混合体系的初始态预应力分布的确定方法为优化分析法,并用此方法计算了类张弦柱面巨型网格结构的初始态预拉力最优组合.此外,此方法还可通过现有的有限元分析软件分析结构整体预应力分布,无需再进行自我编程求解,为结构的分析设计提供了方便。

摘要：根据自然界中的相似原理提出了复位平衡法的思想,结合非线性有限元的变形分析实现了对张拉索膜结构的找力分析。和解析解比较的结果显示这种找力分析的方法有很高的计算精度。从而给形面构造和实际结构的预应力诊探提供了新的探索方向和研究方法。

摘要：该文提出并初步探讨了空间索桁体系上下弦曲线形状确定问题。首先,基于节点平衡关系建立了单榀索桁体系在外荷载无自内力的情况下连续化平衡方程,并将其推广到存在自内力的情况。在无自内力的情况下,该文从数学的角度添加优化条件,归结为基于上下弦索曲线的总拉压应变能泛函和仅包含二阶导数的具有非整型约束条件和固定边界条件的变分极值问题,可由欧拉方程组求得其解。该文的工作可供建筑、结构设计人员和有关学者参考。

摘要：目的:针对预张力索杆体系,将构件刚度与体系判定相结合,提出分布式静不定和分布式动不定的计算方法,使体系分析从"系统"层面向"构件"层面延伸。创新点:1.推导出具有广泛适应性的分布式静不定公式,并证明与原有方法的内在关系。2.首次提出分布式动不定数学公式。3.给出分布式不定数的物理意义及潜在的应用。方法:该方法在平衡矩阵理论基础上,采用奇异值分解法分别求解相互正交的两类单元变形量和两类节点外荷载模态;在排除整体刚体位移模态后,利用该正交性,求解分布式静不定和动不定。结论:1.该方法能克服已有方法中的奇异性问题,具有普遍性,可适用于动定及动不定结构。2.作为结构双对称性的代表,分布式静不定数可被用作一个简单而有效的分组准则;该准则能提高二次奇异值找力法(DSVD)的效率并能为设计师提供更多的初始预应力设计可能性。3.揭示分布式静不定与结构重要性及结构敏感性间的关系。4.分布式动不定数可被用作节点可动性的一个基本指标。

摘要：张弦梁结构、弦支穹顶结构为两类典型的杂交空间结构,适用于大跨度的屋盖结构如航站楼、会展中心、体育场馆等。该文提出了上部结构为自由曲面网格结构的张弦体系或弦支体系等一般大跨度杂交空间结构的形状确定问题,并在以往解析分析的基础上提出了数值分析的算法和计算例题。在此基础上编制了相应程序,结合实际工程给出了计算分析例题。该文的工作可供工程设计人员和有关学者参考。

摘要：首先对索杆杂交结构采用平衡矩阵理论进行了探讨。对于索杆杂交结构而言,可以根据平衡矩阵确定体系在初状态几何下的整体预应力分布和大小,但是必须考虑变形相容条件和本构关系即各个单元的柔度分布。只有满足体系柔度分布的杆件截面尺寸的结构才能最终施工张成给定的预应力分布和设计几何。由相容方程和平衡方程提出了包含局部超静定结构的索杆杂交结构的柔度分布确定方法和独立柔度分布模态这一概念。算例分析结果验证了方法的正确性。其次,对一索杆梁杂交空间结构的计算分析方法及其初步的静力及其稳定性进行了研究。基于局部分析法对索杆梁体系的预应力分布和大小进行了优化分析。在优化目标下,最优的预应力分布是外环预应力较大,中环、内环预应力要小很多。并以预应力作为整体自平衡的初始内力情况下对其进行了初步静力和稳定性分析。结果表明柔性体系和刚性体系的杂交实际上只能为刚性体系提供大变形的安全储备,而并不能有效的降低体系的挠度,但是预应力的存在却可以有效的改变梁单元轴力的性质和水平。相比单层网壳,索杆梁体系的稳定性能有了较大提高。

摘要：内外双重张弦网壳结构是一种新型的空间结构形式。该文采用局部分析法的思想,上部网壳按肋环型布设,对结构的形状确定问题进行了研究。算法1从节点平衡关系入手,对单榀内外组合张弦梁结构的形状确定问题进行了讨论,并给出了体系的初始预内力简捷计算法;算法2在介绍原有数值算法的基础上,提出了改进方法,并对计算过程参数的选取进行了讨论。通过算例比较了以上两种找形方法的计算结果,说明了方法的正确性。该文最后,给出了内外双重张弦网壳结构初始预内力分布的设计流程。