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湘鄉(xiāng)體育公園膜結(jié)構(gòu)【看臺雨棚】門球場案例

文章出處:卓越膜結(jié)構(gòu)作者:卓越網(wǎng)絡(luò)部發(fā)表時間:2021-01-20 11:50:23閱讀:
 力密度法是由 Linkwitz 及 Schek 等提出的一種用于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的找形方法,若將膜離散為等代的索網(wǎng),該方法也可用于膜結(jié)構(gòu)的找形。   所謂力密度是指索段的內(nèi)力與索段長度的比值。把索網(wǎng)或等代的膜結(jié)構(gòu)看成是由索段通過結(jié)點(diǎn)相連而成。在找形時,邊界點(diǎn)為約束點(diǎn),中間點(diǎn)為自由點(diǎn),通過指定索段的力密度,建立并求解結(jié)點(diǎn)的平衡方程,可得各自由結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),即索網(wǎng)的外形。不同的力密度值,對應(yīng)不同的外形,當(dāng)外形符合要求時,由相應(yīng)的力密度即可求得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分布值。
      力密度法的特點(diǎn)是只需求解線性方程組,計(jì)算精度能滿足工程要求,在德國較為流行。著名的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 EASY 就是用力密度法找形的。
動力松弛法是一種求解非線性問題的數(shù)值方法,最早將這種方法用于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的是 Day 和 Bunce,而 Barnes 從七十年代以來的系列研究工作,成功地將這一方法發(fā)展應(yīng)用于索網(wǎng)及膜結(jié)構(gòu)的找形。  
    動力松弛法從空間和時間兩方面將結(jié)構(gòu)體系離散化。空間上的離散化是將結(jié)構(gòu)體系離散為單元和結(jié)點(diǎn),并假定其質(zhì)量集中于結(jié)點(diǎn)上。如果在結(jié)點(diǎn)上施加激振力,結(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生振動,由于阻尼的存在,振動將逐步減弱,最終達(dá)到靜力平衡。時間上的離散化,正是針對結(jié)點(diǎn)的振動過程而言的。具體點(diǎn)說,先將初始狀態(tài)的結(jié)點(diǎn)速度和位移設(shè)置為零,在激振力作用下,結(jié)點(diǎn)開始振動,跟蹤體系的動能,當(dāng)體系的動能達(dá)到極值時,將結(jié)點(diǎn)速度設(shè)置為零;跟蹤過程從這個幾何重新開始,直到不平衡力為極小,達(dá)到新的平衡。  
    動力松弛法不需要形成結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣,在找形過程中,可修改結(jié)構(gòu)的拓?fù)浜瓦吔鐥l件,計(jì)算可以繼續(xù)并得到新的平衡狀態(tài),該方法用于求解給定邊界條件下的平衡曲面。  
 
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