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膜结构设计

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索结构体系工作状态的稳定设计

2014/7/23    来源：www.nkmjg.com    作者：www.mjgw.org 中国膜结构网

预应力索结构体系在工作状态外菏载的作用下也可能发生失稳破坏。设计计算时可以采用直接脸算法或稳定设计法。 
  
　一、直接验算法 
 　　直按验算法是针刘各种荷载组合进行结构的荷载一位移全过程非线性计算。通过计算可以得到各种组合情况下的稳定极限荷载与组合荷载值的比值，即稳定安全系数。根据不同的结构类型可以规定不同的e定安全系数最小值。当结构在齐组合下的稳定安全系数大于所规定的最小值时.可以认为该结构是稳定的;反之，该结构可视为不稳定。 
 　　直接验算法的理论是非线性有一限元方法:将非线性索单元平衡方程和非线性析架单元、非线性梁单元的平衡方程组装后可得到预应力结构体系的总体平衡方程。 
  
　二、稳定设计法 
 　　稳定设计法是遵循传统的思路，即首先计算构件的内力，然后按钢结构设计规范进行构件的稳定验算，如果各构件的稳定性得到满足，结构的稳定也得到满足。当采用稳定设计法验算索结构的稳定性时，必然遇到如下两个问题: 
  
　1、结构内力是采用线性理论分析还是非线性理论分析 
 　　对于一般的刚性结构体系，其工作状态的变形较小。可以认为结构的工作状态具有线性工作特征，非线性效应较小。因而，结构中构件的内力什算可以采用线性理论进行分析。但是，对于索结构，结构刚度较小，变形相对较大，结构内力受变形影响也较大。所以，应该采用非线性理论进行结构的内力分析。 
  
　 2、如何确定构件的计算长度 
 　　关于平面框架柱的计算长度，钢结构规范中有明确的规定，也可以采用解析方法分析得到框架柱计算长度的表达公式。但是.解析公式和规范方法都是根据框架中各柱列、各层面同时失稳的假定得到的。对于一般的空间索结构体系，无法直接求得各构件的计算长度。但是，采用数值理论可以求解结构在屈曲时各构件的轴力，根据构件的轴力反推可以得到各构件的计算长度。