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  索膜结构

建筑索膜模块功能:

    初始形状确定即找形过程。膜面的形状有最小曲面(应力分布均匀)和平衡曲面(应力分布不均匀)两种。
    现采用非线性有限元法进行曲面找形。有限元法具有较高的计算精度,随着计算机运行速度的大幅度提高,也提高了该方法的计算速度。薄膜结构一般处于小应变、大位移状态,所以对于该类柔性结构的有限元计算需考虑结构具有的几何非线性的特点。非线性有限元法是应用虚位移原理形成修正的拉格朗日列式,建立结构的非线性有限元基本方程,根据任意假定的结构初始几何以及事先设定的初始预张力,迭代计算并求解膜面的最小曲面或平衡曲面。
    形状确定中考虑膜与索及支承结构的共同作用。由于实际工程中不一定可以找到最小曲面或者最小曲面不是设计者所希望得到的曲面,因此可以控制寻找最小曲面,或者当最小曲面迭代次数很多仍然达不到给定精度时改找平衡曲面。在不同迭代步后改找平衡曲面,可以得到不同的曲面形式。当然,迭代得越接近最小曲面,改找的平衡曲面膜面应力分布越好。
    可以考虑膜结构体系中索的预应力,需要控制预应力的索,定义其预应力,则找形过程控制其预应力不改变;其余不定义预应力的索,求实际内力。


 

       索膜单独找型     

  索膜-钢支承共同找形

      操作步骤:

       (1)基本体型库调用
       (2)索膜编辑;钢结构编辑
       (3)初始态找型
       (4)荷载布置
       (5)荷载态计算
       (6)膜材应力分析和设计 
       (7)钢结构构件设计
       (8)膜材剪裁

 

建筑索膜模块特点:

    1、提供索膜、索杆梁膜找型两种找型方式,可以考虑支承结构和索膜的共同作用;

    2、除对索膜本身的设计外,还可以针对支承钢结构、支承管结构进行设计和绘图,包括相贯设计和相贯展开设计;

    3、支撑条件可以为刚周边、点支承、脊索、边索、斜拉索支撑等; 膜三角形单元自动划分; 膜面荷载自动求导,计算膜材初应力及恒、活、风荷载; 工作状态非线形有限元计算得到膜面主应力、位移、支撑反力;
 
   4、根据用户定义的裁剪线自动将空间膜结构曲面展开成分片的平面裁剪图 ;提供测地线法确定裁剪线;根据幅宽绘制排版图和下料膜片尺寸标注;提供等高线,判断屋面积水情况;

    5、国内已经得到公认的膜结构设计软件并已经大量使用于具体工程,独立应用的膜结构工程面积超过50000平方米; 采用WINDOWS系统,AUTOCAD环境,中英文系统;96年开始软件研制,97年开始应用与膜结构厂家,获鉴定同年获部属科技进步奖;上海市膜结构规范指定软件。


 

      膜裁剪

      支承钢结构相贯设计

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