The invention discloses a method for simulation of suspendome prestress, suspend dome of the top structure comprises an upper and lower grid single-layer cable strut system, the lower cable strut system including vertical struts, radial and hoop cable cable, the force finding analysis process including the establishment of finite element model, prestress the value set, nonlinear calculation, error calculation, calculation model, strain update using Halley iteration process. The Halley iteration method has three order convergence speed, less number of iterations and fast convergence speed.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种找力分析实现加速迭代的方法,具体涉及的是弦支穹顶结构找力分析的方法。
技术介绍
弦支穹顶是一种由上部网壳结构以及下部索杆体系组成的屋盖结构,网壳是刚性结构,索杆体系是柔性结构,弦支穹顶结构施工主要包括施工前的形态分析和网壳的安装以及索杆结构的张拉,形态分析是施工前的重要准备,包括找力分析和找形分析,找力分析问题可依靠数值分析理论来解决。由于结构在施加预应力后会重新分布,造成预应力损失,这与初始态下的内力有较大差别,需要对结构进行找力分析,确定施加的初始应变值,以此应变值来模拟施加的预应力,并以此来进行之后的施工分析。目前现有的找力分析方法有张力补偿法和改进型张力补偿法,普通张力补偿法对于单索结构的找力分析具有较快的收敛速度,但是对于复杂的多索结构,应用张力补偿法进行找力分析可能会造成收敛缓慢或者不收敛,改进型张力补偿法是适当改变收敛缓慢拉索的应力值,但仍然会造成其他拉索应力值的变化,具有不确定性。
技术实现思路
针对现有的弦支穹顶结构找力分析方法存在的上述问题,现提供一种寻找模拟施加预应力的精确方法,在进行弦支穹顶结构找力分析过程中可实现快速收敛的方法。所述的弦支穹顶结构包括上部单层网壳和下部索杆体系,所述下部索杆体系包括竖向撑杆、径向拉索以及环向拉索,其找力分析过程包括以下步骤:步骤一,建立弦支穹顶结构有限元模型,输入预应力设计值以及施加固定约束。步骤二,基于第一步中建立的有限元模型,对结构施加自重,采用非线性有限元方法求解结构变形以及内力,然后利用Halley迭代法求解初结构初始应变值,其中包括4个步骤。(1)对结构施加的预应力采用施加 ...
【技术保护点】
一种弦支穹顶结构的找力分析方法,其特征在于,所述的弦支穹顶结构包括上部单层网格和下部索杆体系,所述下部索杆体系包括竖向撑杆、径向拉索以及环向拉索,其找力分析过程包括以下步骤:步骤一、建立弦支穹顶结构有限元模型,输入预应力设计值以及施加固定约束;步骤二、基于第一步中建立的有限元模型,对结构施加自重,采用非线性有限元方法求解在自重作用下结构变形以及内力;步骤三、在步骤二的非线性求解完成后提取各环拉索内力值,求解出计算内力与设计内力之间的误差,若误差小于工程要求,则停止计算,此时对应的应变值即为初始应变值,以此应变来模拟施加的预应力,若误差不满足要求则继续下一步计算;步骤四、利用Halley迭代公式构造找力分析迭代关系式,将步骤二非线形计算得到的拉索内力以及对应的位移变形代入找力分析迭代公式中,计算得出新的应变值,以新的应变值重新进行步骤二中的非线形计算,然而再进行步骤三的误差验证。
【技术特征摘要】
1.一种弦支穹顶结构的找力分析方法,其特征在于,所述的弦支穹顶结构包括上部单层网格和下部索杆体系,所述下部索杆体系包括竖向撑杆、径向拉索以及环向拉索,其找力分析过程包括以下步骤:步骤一、建立弦支穹顶结构有限元模型,输入预应力设计值以及施加固定约束;步骤二、基于第一步中建立的有限元模型,对结构施加自重,采用非线性有限元方法求解在自重作用下结构变形以及内力;步骤三、在步骤二的非线性求解完成后提取各环拉索内力值,求解出计算内力与设计内力之间的误差,若误差小于工程要求,则停止计算,此时对应的应变值即为初始应变值,以此应变来模拟施加的预应力,若误差不满足要求则继续下一步计算;步骤四、利用Halley迭代公式构造找力分析迭代关系式,将步骤二非线形计算得到的拉索内力以及对应的位移变形代入找力分析迭代公式中,计算得出新的应变值,...
【专利技术属性】
技术研发人员:麻建锁,王一沛,蔡焕琴,周苗苗,冯拴,李雪娜,王丽楠,麻海栋,
申请(专利权)人:河北建筑工程学院,
类型:发明
国别省市:河北;13
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