[发明专利]一种索杆结构初始应变确定方法

摘要

本发明提出了一种索杆结构初始应变确定方法，包括以下步骤：步骤1：将索杆结构的零状态几何位形设定为初始态目标几何位形，经第一次有限元计算得到索杆结构的初始态节点位移；步骤2：调整索杆结构第一次计算后零状态的初始应变；步骤3：得到索杆结构第k次有限元计算后初始态的节点位移、单元长度并迭代调整索杆结构第k次有限元计算后的零状态初始应变；步骤4：判断初始态是否成立，若是，则初始态几何位形达到目标要求，即第k‑1次有限元计算后得到索杆结构零状态的初始应变满足要求。本发明可直观分析得到结构荷载态的位移变化量，并可以实现对特定索杆的初始应变进行调节，使求解目标更明确，分析过程更直观、简洁、高效。

主权项

1.一种索杆结构初始应变确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：将索杆结构的零状态几何位形设定为其目标初始态几何位形，经过第一次有限元计算得到索杆结构的初始态节点的位移为：其中，U₁为索杆结构第一次有限元计算后的初始态节点的位移，G_A为索杆结构的零状态几何位形，为索杆结构的初始态目标几何位形，G_B1为索杆结构第一次有限元计算后的初始态几何位形；步骤2：建立索杆结构第一次有限元计算后初始态下索杆节点坐标、单元长度与零状态索杆结构初始应变之间的关系，得到第一次有限元计算后索杆结构零状态的初始应变：其中，εA0为索杆结构零状态预设的初始应变；εA1为索杆结构第一次有限元计算后零状态的初始应变，L0为索杆结构零状态下索杆单元长度，L1为索杆结构第一次有限元计算后的初始态下索杆单元长度；步骤3：重复步骤1及步骤2，计算得到索杆结构第K次有限元计算后初始态的初始应变为：其中，k表示有限元计算的次数，εAk为索杆结构第K次有限元计算后零状态的初始应变；εAk‑1为索杆结构第K‑1次有限元计算后零状态的初始应变，L0为索杆结构零状态下索杆单元长度，Lk为索杆结构第K次有限元计算后的初始态下索杆单元长度；计算得到索杆结构第K次有限元计算后的初始态节点的位移为：其中，U_k为索杆结构第K次有限元计算后的初始态节点的位移，为索杆结构的初始态目标几何位形，G_Bk为索杆结构第K次有限元计算后的初始态几何位形；步骤4：判断是否成立，若是，则以ε_Ak‑1作为索杆结构零状态的初始应变；若否，则继续重复步骤3；其中，δ为设定的位形误差控制阀值。