[发明专利]确定索杆梁系空间结构放样态的形态分析逆迭代法

摘要

本发明提供了一种确定索杆梁系空间结构放样态的形态分析逆迭代法，该方法采用考虑施工进程的非线性有限元逆迭代法，在假定近似放样态的基础上，通过生死单元法正向模拟施工进程影响，形态补偿法逆向修正放样态几何构形和预张力方案，通过正向-逆向的循环迭代，使近似放样态的正向张拉分析结果逐步收敛于预定的设计态，从而最终得到精确的放样态几何构形与预张力控制方案。

主权项

一种确定索杆梁系空间结构放样态的形态分析逆迭代法，其特征在于，该逆迭代法包括以下步骤：1)分析准备：明确索杆梁系结构的设计态的节点坐标{D}T、设计态的目标预应力{P}T、拟采用的施工进程方案以及约束条件和材料参数，并设定逆迭代分析循环终止阈值，所述逆迭代分析循环终止阈值包括几何阈值εD和张力阈值εP；2)建立索杆梁系结构有限元模型：首先，以索杆梁系结构结构节点坐标{D}k+1建立有限元模型的所有节点；然后，按照拉索的张力等效应变{S}k+1、材料参数以及施工进程方案建立有限元模型的所有单元；最后，依据约束条件对部分节点施加约束；其中，{D}k+1＝{D}k+{d}k，{d}k＝{D}T‑{DD}k，{S}k+1＝{S}k+{p}k/EA，E和A分别是拉索的弹性模量和截面积，{p}k＝{P}T‑{PP}k，所述{DD}k为上一次迭代中的求解后节点坐标所述{PP}k为上一次迭代中的求解后拉索张力，k为迭代次数，没有迭代时k＝0，以设计态的节点坐标{D}T作为放样态的初始节点坐标{D}1，以设计态的目标预应力{P}T作为放样态的初始拉索张力来计算初始等效应变{S}1＝{P}T/EA；3)将所述步骤2)中得到的有限元模型输入到有限元分析软件中进行非线性有限元分析，得到施工成形时的求解后节点坐标{DD}k和求解后拉索张力{PP}k；4)逆向修正及迭代分析：令{d}k＝{D}T‑{DD}k，{p}k＝{P}T‑{PP}k，判断(||{d}k||∞，||{p}k||∞)是否小于(εD，εP)；若是，则迭代结束，将节点坐标{D}k和拉索张力{P}k作为放样态输出；若否，则返回步骤2)。