[发明专利]一种次生内力结构的预内力及其计算方法

权利要求书

1.一种次生内力结构的预内力及其计算方法，其特征在于，所述次生内力结构包括第一构件及第二构件，所述第一构件包括对称的两节点，分别为第一节点及第二节点，所述方法包括：

调整所述第二构件与所述第一构件的第一节点和/或第二节点的连接状态，以使所述第二构件与所述第一节点和/或所述第二节点形成第一连接状态，在所述第一构件上施加预载；

根据所述预载，分别计算所述第一构件及所述第二构件在所述预载作用下的内力；

将所述第二构件与所述第一节点和/或所述第二节点由所述第一连接状态调整至第二连接状态，在所述第一构件上卸除所述预载以及在所述第一构件上施加荷载；

根据卸除预载以及施加的所述荷载，分别计算所述第一构件及所述第二构件受到的内力；

叠加上述内力，得到总内力；

其中，所述预载为与所述荷载方向相同且分布相同或不同的荷载和/或作用，在所述第二连接状态下所述第二构件与所述第一节点和/或所述第二节点的连接刚度大于在所述第一连接状态下所述第二构件与所述第一节点和/或所述第二节点的连接刚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述次生内力结构为拉杆拱或环肋式网壳，所述第一构件为拱本体或网壳本体，所述第二构件为拉杆。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整所述第二构件与所述第一构件的第一节点和/或第二节点的连接状态，以使所述第二构件与所述第一节点和/或所述第二节点形成第一连接状态，在所述第一构件上施加预载之前，所述方法还包括

将所述第二构件与所述第一构件的第一节点和/或第二节点连接并形成传统连接状态，根据所述传统连接状态确定所述第一构件承受的荷载；

根据所述荷载计算所述第一节点及所述第二节点在所述荷载作用下的内力，在所述荷载作用下，所述第一节点的内力大于或等于所述第二节点的内力，且所述第一节点的内力方向与所述第二节点的内力方向相反。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一节点的内力大于所述第二节点的内力，所述调整所述第二构件与所述第一构件的第一节点和/或第二节点的连接状态，以使所述第二构件与所述第一节点和/或所述第二节点形成第一连接状态，在所述第一构件上施加预载，包括

计算所述第二构件与所述第一节点在所述传统连接状态下的连接约束；

解除所述第二构件与所述第一节点的全部或部分连接约束，以使所述第二构件与所述第一节点的连接状态由所述传统连接状态调整至所述第一连接状态；

根据所述荷载的取值，以及所述第一节点与所述第二节点的内力差，确定所述预载的取值；

根据所述预载的取值，在所述第一构件上施加所述预载。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述第二构件与所述第一节点和/或所述第二节点由所述第一连接状态调整至第二连接状态，在所述第一构件上卸除所述预载以及在所述第一构件上施加荷载，包括

将解除的所述连接约束重新添加至其解除的位置，以使所述第二构件与所述第一节点由所述第一连接状态调整为所述第二连接状态；

卸除所述第一构件上施加的所述预载，以及在所述第一构件上施加荷载。

6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述第二连接状态为刚接或半刚接，所述第一连接状态为未连接或铰接。

7.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述荷载为竖向均布荷载，所述预载为预张荷载、预拉荷载或预压荷载。