基于ANSYS的薄膜结构找形分析和荷载分析

摘要

膜结构是一种不同于传统结构的特殊结构体系。自从20世纪70年代以来,这种结构在国外已逐渐推广应用于各种类型的工业与民用建筑中，近年来在中国也得到了较多的发展。
　　 本文以某大型体育场膜结构为背景，对其结构形态、受力进行分析研究，具体包括以下几个方面：
　　 (1)运用ANSYS软件建立有限元计算模型，采用综合找形法进行找形分析，反复选代计算后得到膜片的平衡最小曲面。之后选取不同膜材预张力和膜材料分析其对骨架膜找形的影响．结果表明，随预张力增大膜面应力增大；无论何类膜材，在相同的预张力作用下，找形后膜面最大主应力会随厚度的增大而减小：对同类膜材，在相同的预张力作用下，找形后膜面最大主应力随张拉刚度增大而减小，对不同类膜材。在相同的预张力作用下，拽形后膜面最大主应力随张拉刚度的变化是投有规律的。膜材预张力和膜材料种类对骨架膜形状的影响很小;
　　 (2)在找形的基础上，对实际工程膜结构进行荷载分析。依据三种设计标准分别按极限承载力状态理论和容许应力法进行设计，使用ANSYS得出计算结果，比较几种计算结果发现采用我国规程进行设计偏于安全。对ETFE膜材预张力取值的研究表明取其单轴极限抗拉强度的5％~9％都是偏于安全的。对ETFE膜材受力性能的研究表明采用张拉刚度大的膜材更加安全。

目录

1 绪论

2 膜结构简介

3 某大型体育场膜结构工程找形和荷载分析

4 结论与展望

致谢

参考文献

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