【技术实现步骤摘要】
一种考虑基准点力学平衡的高对称索杆结构找形方法
本专利技术属于空间结构、对称张拉整体结构的形态分析、设计与开发等领域，涉及一种考虑基准点力学平衡的高对称索杆结构找形方法。
技术介绍
索杆张拉整体结构是一种自平衡的结构，在设计的过程中，最重要的是确定结构的几何拓扑形状和初始内力状态，即找形分析。传统的张拉整体结构的找形方法有力密度法、动力松弛法和有限元法。对于高对称索杆结构，充分利用结构的高对称性可显著简化其力密度找形分析过程。力密度找形法作为一种重要的张拉整体结构的找形方法，在此基础上结合对结构几何拓扑形式的分析建立结构的对称坐标系，将笛卡尔坐标系下的稀疏、带状分布的相关矩阵(如刚度矩阵、平衡矩阵、力密度矩阵等)转换成对称坐标系下的简单矩阵，将显著提高高对称索杆张拉整体结构找形分析的计算效率。
技术实现思路
技术问题：本专利技术提供一种针对高对称预应力索杆结构，能方便、快速、准确地计算出杆件力密度关系以及对应节点坐标的考虑基准点力学平衡的高对称索杆结构找形方法。技术方案：本专利技术针对高对称预应力索杆结构，运用力密度法建立围绕基准点X、Y、Z方向的力平衡方程，并形成围...
【技术保护点】
1.一种考虑基准点力学平衡的高对称索杆结构找形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1 明确结构的几何拓扑形式，根据对称性对结构拉索、压杆构件进行分组，处于同等地位的拉索为一组，处于同等地位的压杆为一组，根据对称性对节点进行分组，处于同等地位的节点为一组；步骤2 以结构对称中心点为原点建立坐标系，在各组节点中分别各选定一个节点作为基准点，所述基准点坐标为(x1，y1，z1)，运用力密度法建立基准点X、Y、Z方向的力平衡方程，并形成所述各个基准点的力密度矩阵Q；步骤3 根据几何对称关系，找出同组节点中除基准点之外的其余节点相对于基准点的转换关系，根据转换关系得出各分组中其...
【技术特征摘要】
1.一种考虑基准点力学平衡的高对称索杆结构找形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1明确结构的几何拓扑形式，根据对称性对结构拉索、压杆构件进行分组，处于同等地位的拉索为一组，处于同等地位的压杆为一组，根据对称性对节点进行分组，处于同等地位的节点为一组；步骤2以结构对称中心点为原点建立坐标系，在各组节点中分别各选定一个节点作为基准点，所述基准点坐标为(x1，y1，z1)，运用力密度法建立基准点X、Y、Z方向的力平衡方程，并形成所述各个基准点的力密度矩阵Q；步骤3根据几何对称关系，找出同组节点中除基准点之外的其余节点相对于基准点的转换关系，根据转换关系得出各分组中其余结点相对于该分组基准点的坐标转换矩阵R；步骤4求解各基准点的力密度矩阵Q和相对于各基准点的坐标转换矩阵R的乘积QR，并令所得矩阵QR的秩为零，求得各组构件的力密度关系；步骤5通过所述步骤3得出的相对于基准点的坐标转换矩阵R，在同组节点中找出基准点之外每个其余节点i相对于基准点的坐标转换矩阵Ri，求得笛卡尔坐标系下同组节点中基准点之外的每个其余节点的坐标为(xi，yi，zi)＝Ri*(x1，y1，z1)；步骤6求得各杆件长度及初始预应力分布。2.根据权利要求1所述的考虑基准点力学平衡的高对称索杆结构找形方法，其特征在于，所述步骤1中同等地位的拉索和压杆的定义为：结构在某一对称操作下，某一...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀，倪越，宫鹏飞，孙悦，杨瑞臻，孙逸夫，孙求知，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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