膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計可分為三個步驟:
1找出一個初始平衡形狀;
2各種荷載組合下的力學(xué)分析以保證安全;
目前為止以有限元法為最先進(jìn)、最普遍被采用的方法。而單元類型皆為三角形平面常應(yīng)變單元。
3裁剪制作。發(fā)達(dá)國家從六十年代起開始提出多種計算方法。該方法是從剛性板殼大變形理論移植過來的
膜結(jié)構(gòu)作為只能抗拉的軟殼體是不適宜采用這種平面單元的因?yàn)閷τ趧傂詺んw來說,從分析中可以看出。這種平板單元可以看成平面應(yīng)力單元和平板彎曲單元的組合,其單元剛陣可以由這兩種單元剛陣合并而成。而膜結(jié)構(gòu)作為軟殼體是不能抗彎的只能靠薄膜曲面的曲率變化,從而引起膜外表中內(nèi)力重分布來抵抗垂直于曲面的外荷載。如果還是采用這種只有平面內(nèi)應(yīng)力的板單元,則應(yīng)變的線性局部將不反映平面外z方向位移的影響,這導(dǎo)致單元不包含z方向節(jié)點(diǎn)反力,就每個單元來說靜力是不平衡的所幸的應(yīng)變的非線性局部考慮了z向位移的影響,使得各單元合并起來的總的平衡方程通過不時迭代能近似達(dá)到平衡,缺點(diǎn)是需要過多的平面內(nèi)位移來滿足平衡的要求,而實(shí)際情況是只需要一定的平面外和平面內(nèi)的位移及曲率變化就可以了
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