大跨度索膜结构整体分析与设计：考虑支承的新方法

"考虑支承的大跨度索膜结构整体分析与设计 (2012年)" 本文主要探讨了大跨度索膜结构的整体分析与设计方法，特别关注了在包含支承结构情况下的非线性有限元建模。作者杨庆山和乔磊运用修正的拉格朗日法来构建非线性平衡方程，这对于处理此类结构的几何非线性和材料非线性问题至关重要。他们详细介绍了一种特殊的空间梁单元非线性刚度矩阵，该矩阵用于模拟梁在大跨度结构中的行为，特别是考虑其细长和非薄壁特征。 针对大跨度索膜结构形态分析和设计的挑战，作者提出了一种创新的数值模型，该模型由定力单元、定形单元和微调单元组成。这些单元的引入旨在更精确地捕捉结构在各种荷载条件下的变形和应力状态。此外，他们利用AutoCAD的二次开发工具ObjectARX编写了一款有限元软件，这款软件能够综合考虑支承结构，对大跨度索膜结构进行整体分析和设计。 论文以芜湖体育场作为具体工程实例，展示了所提方法和软件在形态分析以及长期荷载组合下的应用。计算结果显示，这种方法和软件极大地提升了设计效率，可以准确获取满足设计要求的结构初始形态和受力数据，对于实际工程设计具有很高的实用价值。 关键词包括：大跨度索膜结构、支承结构、形态分析、长期荷载。文中指出，传统的分离式分析方法可能无法准确处理索膜结构与支承结构之间的位移协调，而整体式分析则能够更好地考虑两者间的相互作用，从而提高分析的精确性。 文章发表于2012年的《计算力学学报》第29卷第3期，属于自然科学领域的学术论文。通过这篇研究，读者可以了解到如何有效地处理大跨度索膜结构的设计和分析问题，特别是在考虑支承结构影响的情况下，为相关领域的工程师和研究人员提供了有价值的理论基础和技术手段。