[发明专利]一种平面型张拉整体结构拓扑设计方法

摘要

本发明提供一种平面型张拉整体结构拓扑设计方法，属于张拉结构设计技术领域。该方法首先依据简单多边形中各边的连接关系，确定绳单元的拓扑关系；然后基于杆单元与杆单元、杆单元与绳单元彼此不重叠的原则，遍历出所有可能的加杆方案，得到所有可能的拓扑关系；再对得到的拓扑关系进行等价性比较，去除重复的拓扑关系；最后对剩余的拓扑关系进行自应力平衡可行性筛选，找出最终可对应于张拉整体结构自平衡构型的拓扑关系。该方法可以构造出大量的平面型张拉整体结构，结构总数随杆数增加呈指数函数增长。本发明方法具有原理清晰、操作简单等优点，解决了目前平面型张拉整体结构形式单一、种类较少的问题。

主权项

1.一种平面型张拉整体结构拓扑设计方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)确定绳单元的拓扑关系：将边数为n的多边形的各个节点编号为N1～Nn，将相邻的两个节点进行连接成为编号S1～Sn的绳单元；(2)遍历杆单元的拓扑关系：用n/2根杆单元将步骤(1)中多边形的所有节点连接起来，杆单元的连接关系通过数值程序遍历求出，找出杆单元所有的拓扑关系确保无遗漏；(3)去除等价的重复拓扑关系：对步骤(2)中得到的拓扑关系借助数值程序按照一定的标准进行重复性校验并保留等价拓扑关系的其中一个作为最终结果；(4)去除杆单元分块的拓扑关系：对步骤(3)中剩余的拓扑关系进行自应力平衡可行性筛选，找出最终对应于张拉整体结构自平衡构型的拓扑关系。