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本文前一部分内容集中于膜结构分析公式的推导,采用以面积坐标作为三角形单元的形函数推导出三角形常应变单元刚度矩阵,并就空间铰接杆、索以及梁单元的理论做了进一步的探讨。
对于骨架支承式膜结构,大量的实际工程分析存在着在风吸力作用下如何模拟膜面可能脱离下部结构时对结构的内力及其变形产生影响,这种影响效应有多大,实际工程又是如何考虑。论文后一部分内容就是围绕这些问题而展开并试图解决实际工程问题。膜单元与骨架单元的节点对之间引进一种假想的虚拟单元简称为间隙元,这种单元的存在很好地模拟了骨架支承式膜结构在风吸力作用下变形状态。推导了间隙单元刚度矩阵并给出求解控制方程的步骤。第五章给出算例分析,用国内专业膜结构分析软件SMCAD和具有接触分析功能的通用有限元分析软件ANSYS对同一算例分析并提出SMCAD可以模拟分析膜面脱离下部结构影响,分析得到的膜面应力以及节点位移值能够满足工程要求。最后对一个实际工程进行分析,拟定带间隙单元和不带间隙单元两种模型在风吸力作用下分析对比,重点分析产生差别的原因,定性和定量地得出了有价值的结论并提出相关参考意见,同时提出解决实际工程中存在类似问题的方法建议,为今后这类结构的设计和研究提供参考价值。