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标题: 膜结构初始预张力方向的确定？ [打印本页]

作者: skyland 时间: 2002-3-29 12:12 标题: 膜结构初始预张力方向的确定？

在膜结构的有限元计算中通常存在4个坐标系，整体坐标系、局部坐标系、主应力坐标系和材料坐标系（如果考虑织物方向的话），这就存在一个初始预张力沿哪个方向施加的问题。不同的施加方向肯定会有不同的找形结果，那么这种差别有多大呢？另外在实际施工中，预应力又是沿哪个方向施加的？

作者: 三根毛 时间: 2002-5-25 15:36 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

个人观点：
膜结构的边界张拉力的实现于施工阶段，考虑到施工的方便和可行性，要想控制施工后的形态与设计的形态误差不是很大，所施加的张拉力最好是在整体坐标下施加，施工人员完全可以通过膜面边界预拉力实现设计要求的初始形态。
欢迎讨论我的论文题目：
http://okok.org/forum/viewthread.php?tid=6545&h=1&bpg=1&age=0

作者: zhaoyu 时间: 2002-5-25 19:39 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

要双向施加预张力. 不可以单向预应力.
除了比较特殊的造型, 一般经纬向预张力相等.

作者: 三根毛 时间: 2002-5-25 20:42 标题: 回复：回复：膜结构初始预张力方向的确定？

zhaoyu wrote:
双向施加预张力. 单向怎么可以?

我不能理解你的意思，膜结构可以有单向预应力嘛？

作者: zhaoyu 时间: 2002-5-26 08:05 标题: 回复：回复：回复：膜结构初始预张力方向的确定？

表达不清楚, 改过了. :)

作者: skyland 时间: 2002-5-26 22:59 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

首先感谢三根毛和zhaoyu兄的赐教，不过我还没有完全理解你们的意思。我的问题实际是如何保证施工后的结构与最初设计假定一致，或者反过来，如何使计算假定与实际结构相符？
诚然，目前的绝大多数工程都能保证其实际建成的形状与设计基本一致，但这里也只能是“基本”。因为一方面我们还缺乏精确测定实际结构内部应力或各点座标的仪器，所以这种“一致”其实只是肉眼上的感觉而已；另一方面，即便我们发现了误差，也很难说清这种误差到底是由设计造成的还是由制作或施工造成的。这里我只想讨论设计问题。
通常我们所说的formfinding主要指初始预张力的大小、分布和方向的确定，前两个问题文献中讨论的很多，但关于预张力方向的讨论却很少。三根毛说，预张力是“通过膜面边界预拉力实现设计要求的初始形态”，据我所知，膜的预张力一般是通过张拉索来实现的，但这一过程反映到膜上很难说清预张力到底是哪个方向。zhaooyu说，膜上的预张力是双向的，of course, you are right。但即便是双向的，也应该有方向啊。

作者: zhaoyu 时间: 2002-5-27 21:48 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

  预张力(应力)的方向,这个问题是不是可以这么考虑.
  说膜预张力是双向的这也并不是很准确的说法, 预张力应该是"万向"的.所以也可以说预张力是没有方向的. 所谓预应力的方向只不过是计算中膜单元受力状态的一种描述.不同的计算模型,不同的单元类型对预应力的方向的表现不同.
  计算模型中单元网格的划分绝对不是象膜材的经纬向那样的横平竖直. 在找形理论中,最起码力密度法所找出的模型单元内力是不相等的. 单元内力在一定范围内就认为是合理的.
  我认为, "保证施工后的结构与最初设计假定一致"是不可能实现的,也是没有意义的.
  "保证其实际建成的形状与设计基本一致", 并且保证工程与设计模型在预应力大小和结构刚度方面基本一致, 保证结构的安全性, 适用性这是在膜结构这种具有"混沌"性的结构中需要做到的.
  肥皂泡不需要我们去限制什么, 但它是"稳定"的, 它具有自适应能力. 膜结构虽然不能像肥皂泡那样但它与传统结构不同之处我想自适应能力也是一个主要方面.存在即合理, 索膜钢结构在某一方面证明了这个哲理.

作者: skyland 时间: 2002-5-29 02:03 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

看到zhaoyu对膜结构的理解已上升到哲学层次，令我佩服，姑且谈一点我的看法。
1，预张力应该是"万向"的。
这话在一定条件下是对的，即等张力曲面下。当我们在两个正交方向所施加的预张力不同时，在不同的投影轴上，预张力的大小是不一样的。
2，"保证施工后的结构与最初设计假定一致"是不可能实现的,也是没有意义的.
严格的讲，我们目前的所有结构设计都无法做到这一点，所以现行设计规范多采用概率极限状态设计法，即从统计的角度来保证结构的可靠度。但努力实现这一点应该是每一个结构工作者的奋斗目标，否则科学技术也不会前进。
3，“存在即合理”这话很值得回味，不过合理未必是最优。对于膜结构，其优化设计无外乎是在边界条件和预张力场上做文章，场自然有大小、分布和方向问题。至于方向问题有多大影响，值不值得探讨，还希望有人能拿出具体算例来。

作者: tailorbird 时间: 2002-5-30 20:56 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

      个人无奈的看法，自己都想批判的看法：
     实际态与找形的假定态很难一致也没有必要一致，也许对你找出的形来说在实际边界条件和加载条件下，实际态更加合理或者说它也是所找出的形的一种可接受态，只是我们很难描述它以致我们事先可以利用它和比力密度法有限元法动力松弛法更好的方法来找形，错误的理论加错误的数据得到正确的结果是工程设计中常见的，要实现它工程实践是最好的途径。
    非等应力态是普遍存在于用等应力态找出的形上，难道我们在用非等应力态找出的形上实现假定态更加容易吗？

作者: adocom 时间: 2002-5-31 17:32 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

我觉得tailorbird说得对，我们要做到的不应该是设计与最终结果一致，应该是界定一个误差范围。

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不应该是设计与最终结果一致
是不是应该是 "不是最终结果与设计一致" ?

作者: skyland 时间: 2002-5-31 23:03 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

adocom说：不应该是设计与最终结果一致，应该是界定一个误差范围。

同意上述观点，其实我也不是非要使“设计与最终结果一致”，明知不可为而为之就成了钻牛角尖。但要知道误差范围，就必须对计算值与实际值进行考察，做到心中有数。这也是我发这一贴的目的。

作者: tailorbird 时间: 2002-6-19 18:17 标题: 回复：膜结构初始预张力方向的确定？

要实现这个目的，更重要的是实测数据，如果不知道实际的应力分布，
怎么知道理论假设的精确度呢？可惜我们能得到这方面的实测资料太少了，
已有数据在测试手段及边界条件模拟的方法上也不太可信，有人竞用应变片在
测膜的应力这种错误的方法，我们期盼高校及科研单位更加重视基础性研究，
只有实测数据多了，才能更好地解决您所提出的问题。

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