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改进的逐点去约束法求解索杆结构的自应力模态: 2020年; 索杆(张拉)结构是最有竞争力的空间结构型式之一.由于其独特的拓扑关系,求解这类结构的自应力模态是关键.已有求解自应力模态的方法大多不能在有限元软件上直接应用,而逐点去约束法是一种能够通过有限元软件直接求解平面索杆结构的方法.通过对逐点去约束法的研究,本文提出了改进的逐点去约束法.改进的逐点去约束法具有系统的求解流程,收敛快且精度高.该方法不仅可以求解平面索杆结构的自应力模态,也可用于拓扑关系复杂的空间索杆结构.; 薛素铎鲁建李雄彦刘人杰; 关键词：自应力模态

基于逐点去约束法的索桁张拉结构形状判定及自应力模态求解方法被引量：3: 2020年; 索桁张拉结构是索杆张拉结构中最有竞争力的空间结构型式之一,其形状判定和自应力模态求解是设计时的两个关键问题。通过对前人研究成果的整理与分析可知:索杆张拉结构的形状判定大都根据平衡矩阵理论进行求解,而平衡矩阵理论一般需要编程,不易被掌握;已有的求解自应力模态方法大都不能在有限元软件上直接应用。针对这些问题,提出基于合理位形改进的逐点去约束法以求解索桁张拉结构的合理形状和自应力模态。该方法首先基于索桁张拉结构所具有的独特的拓扑关系,从合理位形出发推导了形状判定的简洁判断公式。然后 ,通过对逐点去约束法的研究,提出改进的逐点去约束法以求解索桁张拉结构的自应力模态。本文方法基于先形状判断后自应力模态求解的思路,可一次性确定结构的合理形状和自应力模态,回避了原方法中先求解自应力模态后判断形状的反复求解的缺点;同时不使用原方法中的生死单元技术,保证了求解过程的收敛;消除了因生死单元技术而产生的累计误差,提高了计算精度;避免了坐标转换,简化了求解流程;改进的方法可在有限元软件上直接应用。算例表明改进的方法具有系统的求解流程,且收敛快、精度高,为索桁张拉结构的形状判定与自应力模态求解提供了一种思路。; 薛素铎鲁建李雄彦刘人杰; 关键词：有限元软件

基于蚁群算法的多自应力模态杆系结构稳定性的判别方法: 本发明公开了一种基于蚁群算法的多自应力模态杆系结构稳定性的判别方法。其中将待判别结构所具有的独立自应力模态的组合系数虚拟化为经典旅行商问题中各个待访问的城市，并将各系数离散化后的具体数值映射到通往每个城市的虚拟路径上。算...; 陈耀冯健范琳梓周雅; 文献传递

一种求解索杆张力结构整体自应力模态的能量方法被引量：6: 2013年; 索杆张力结构通过预应力来获取刚度和承载能力,因此预应力态的确定是进行其他分析的基础。针对这种柔性结构体系,提出一种求解整体自应力模态的能量方法,通过特征值分析获取使结构初应变能取驻值的自应力模态。分析表明,这其中包含了结构各个线性独立的满足整体对称性要求的自应力模态,其实质是求得整体自应力模态解空间的一组满足初应变能驻值条件的标准正交基。该方法无需预先根据结构的对称性人为对杆件分组,降低了工作难度和出错的可能性,可作为整体可行预应力法的补充,应用于拓扑复杂的结构。算例分析结果显示,对于单整体自应力模态的结构,该方法与整体可行预应力法的找力分析结果一致。而对于多整体自应力模态的情况,初应变能取驻值这一约束条件的引入使求得的多组整体自应力模态中更易包含可行解,从而有利于将索杆张力结构的预应力设计问题转化为相对简单的单变量(预应力水平系数)优化问题进行求解。; 张沛冯健; 关键词：索杆张力结构

基于蚁群算法的多自应力模态杆系结构稳定性的判别方法: 本发明公开了一种基于蚁群算法的多自应力模态杆系结构稳定性的判别方法。其中将待判别结构所具有的独立自应力模态的组合系数虚拟化为经典旅行商问题中各个待访问的城市，并将各系数离散化后的具体数值映射到通往每个城市的虚拟路径上。算...; 陈耀冯健范琳梓周雅; 文献传递

多组整体自应力模态索穹顶结构施工成形研究: 2010年; 为进一步探索具有多组整体自应力模态的Kiewitt型索穹顶结构的施工成形技术,根据动力松弛法的思路,提出一种松弛索杆体系平衡形态的找形方法,进而设计加工了一个直径为5m的Kiewitt型索穹顶结构模型,模拟跟踪逐步张拉结构外圈斜索到原长的施工成形全过程。试验结果和理论分析基本吻合,表明理论分析方法的正确性及施工成形方案的可行性,同时验证了模型的设计加工是合理有效的。; 杨恩建陈联盟董石麟; 关键词：模型试验

求解车辐式结构自应力模态的逐点去约束法被引量：8: 2009年; 车辐式结构是一种由索桁架、内部受拉环以及外部受压环梁组成的空间结构,确定其初始预应力态是一个"由形找力"的问题,即需要结合建筑设计给定的结构位形,寻找一种预应力分布形式,使结构在预应力和自重作用下,能够达到建筑方案的几何位形要求.求解自应力模态是确定初始预应力的基础.已有求解自应力模态的方法,如平衡矩阵理论,需要使用专门程序,无法在通用有限元软件如Ansys上直接应用.本文在平衡矩阵理论的基础上,提出了针对车辐式结构的逐点去约束法.该方法能够判定车辐式结构是否存在自应力模态并求出它.对于不存在自应力模态的结构,通过一个算例提出了修改结构几何位形使其具有自应力模态的方法.逐点去约束法可以使用Ansys等通用有限元软件计算,为车辐式结构的自应力模态分析提供了方便、有效的途径.; 田广宇郭彦林王永海王小安江磊鑫; 关键词：车辐式结构自应力模态平衡矩阵理论

力形结合求解索杆结构自应力模态被引量：1: 2008年; 索杆张力结构是指由索和杆为基本单元,通过施加预应力提供结构刚度的一类空间结构体系。自应力模态是索杆张力结构满足结构自平衡的内力模态,自应力模态的确定是结构后续受力分析及性能研究的基础。提出的力形结合法是在结构初始几何形态的基础上,充分考虑结构的对称性及索受拉、杆受压的特性,依据结构内力自平衡的要求,直接求解出一组自应力模态,该组模态是一组实际可行的杆件内力分布状态。; 曹国辉张琴; 关键词：索杆张力结构自应力模态

多整体自应力模态索穹顶结构优化设计被引量：6: 2008年; 基于结构整体可行性和对称性、两次奇异值分解提出了一种求解各种索穹顶结构整体自应力模态的新方法。分析发现,Kiewitt型索穹顶结构具有多个独立的、但没能满足整体可行性要求的整体自应力模态。以初始应变能最小为预应力优化目标和重量最轻为截面优化目标进行了优化设计,获得了合理的初始预应力分布和截面大小。Kiewitt型索穹顶结构算例表明了预应力优化及截面优化模型的有效性和正确性。; 陈联盟董石麟袁行飞叶军; 关键词：索穹顶结构预应力优化截面优化

Kiewitt型索穹顶结构自应力模态分析及优化设计被引量：19: 2006年; 为了解新型Kiewitt型索穹顶结构的受力性能,采用节点平衡理论和平衡矩阵理论对该结构的自应力模态进行了详细分析,并对这类具有多个整体自应力模态的索穹顶结构采用非线性规划、以初应变能最小为优化目标进行了预应力优化.研究表明,考虑结构对称性后体系超静定次数等于基于平衡矩阵理论运用奇异值分解法求得的整体自应力模态数,且其整体模态数随环索数的增加而呈规律性增加,预应力优化后的合理初始预应力分布在一定的荷载工况作用下由于部分索临近松弛而达到极限状态.; 陈联盟袁行飞董石麟; 关键词：自应力模态预应力优化

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