张拉整体结构非线性有限元找形分析

"张拉整体结构非线性有限元找形的研究" 张拉整体结构是非线性力学领域的一种创新结构体系，它在建筑、生物、航天等多个领域展现出广阔的应用潜力。该结构体系以其独特的设计和预应力的巧妙利用，实现了大跨度建筑的高效构建，同时保持了较低的单位面积重量和成本。然而，张拉整体结构的设计关键在于找形问题，即如何确定结构在预应力作用下的初始平衡状态。 关增伟和付朋辉在研究中深入探讨了利用非线性有限元方法来解决张拉整体结构找形的难题。非线性有限元分析是解决这类问题的有效工具，它能模拟结构在复杂荷载和约束条件下的行为。然而，由于非线性问题的复杂性，可能会遇到计算不收敛的情况。研究人员提出了几种克服非线性有限元程序不收敛的策略，这些方法经过实例验证，显示出了显著的实用效果和工程价值。 文章中提到了两种常见的找形方法。首先是力密度法，这是一种在给定结构拓扑和边界条件下使找形问题线性化的技术。尽管这种方法避免了坐标初始值问题，但其找形结果很大程度上依赖于设计者的经验，限制了其在实际应用中的灵活性。其次，动力松弛法在膜结构和索网结构中被广泛应用，但对于张拉整体结构，特别是节点数量增加或索杆长比不一致时，其收敛效率会降低。 这篇论文对张拉整体结构找形的非线性有限元方法进行了深入研究，为解决此类问题提供了新的思路和方法。这些方法的提出对于优化张拉整体结构设计、提高结构性能以及推动相关工程实践具有重要意义。通过不断的理论研究和技术发展，张拉整体结构有望在未来的建筑和其他领域中发挥更大的作用。