[發明專利]大開口索承網格結構的找形方法

有效

• 申請號: 201410216559.8
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN103953116A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 向新岸;馮遠;陳文明;劉宜豐
• 申請（專利權）人: 中國建筑西南設計研究院有限公司
• 主分類號: E04B1/19
• 分類號: E04B1/19;E04H3/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

1.大開口索承網格結構的找形方法，其特征在于：包括以下步驟：

a)、將大開口索承網格結構拆分成上部大開口剛性體系與下部張拉索桿體系，所述下部張拉索桿體系中的撐桿對上部大開口剛性體系進行支撐，所述撐桿與上部大開口剛性體系的交點為撐桿上節點；

b）、約束上部大開口剛性體系中的撐桿上節點Z向，計算指定荷載工況作用下該節點對應的支座反力；

c）、約束下部張拉索桿體系中的撐桿上節點X、Y向，放松其Z向的約束，將步驟b）中求得的支座反力反號施加至撐桿上節點，采用平衡矩陣理論求得單元內力的最小二乘解；

d）、再約束下部張拉索桿體系撐桿上節點的Z向，采用力密度法求解張拉體系的平衡形態；

e）、力密度法求解張拉索桿體系的平衡形態后，強制使需要保持豎直的撐桿下部自由節點的X、Y坐標等于上部約束節點的X、Y坐標；

f）、將撐桿分組，確定各組撐桿中起長度控制的桿件為主要桿，并確定各組撐桿中主要桿的長度為l_a1、l_a2、…、l_an，其他為從屬桿；

g）、在下部張拉索桿體系找形結果中提取各主要桿的長度l₁、l₂、…、l_n；

h）、令主要桿的長度為l_a1、l_a2、…、l_an，而各組從屬桿的長度相應乘以對應主要桿的等比例縮放系數：l_a1/l₁、l_a2/l₂、…、l_an/l_n；

i）重復c）至h）步，可獲得撐桿保持豎直且長度滿足要求的找形結果。

2.根據權利要求1所述的大開口索承網格結構的找形方法，其特征在于：在所述找形方法中引入判定條件：R([A])≠R([A?{P}])，式中R(?)表示矩陣的秩，[A]?為力平衡矩陣，?{P_t}為節點荷載矩陣，若該式成立，則所述找形方法中所求張拉索桿體系不存在，應調整上述步驟中的限制條件重新求解。

3.根據權利要求2所述的大開口索承網格結構的找形方法，其特征在于：將張拉索桿體系的變形向量引入張拉索桿形態中對形態進行微調，具體修正步驟如下：

Ⅰ)、將下部張拉索桿體系找形態與上部大開口剛性體系組合，得到整體模型，計算各荷載工況；

Ⅱ）、提取張拉索桿體系自由節點在需要適應的控制工況中的變形向量，將其作為修正向量疊加到自由節點坐標上；

Ⅲ）、采用上述e）～h）步驟進行撐桿豎直及長度修正；

Ⅳ）、以上步驟重復數次，可得到能兼顧其他荷載工況的張拉索桿體系形態。