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3D3S拉索〔拉杆〕结构的分析过程和原理简介
同济大学3D3S课题组
同济大学新土木大楼112室上海四平路1239号
tj3d3s
2005-11
一、简单的拉索〔拉杆〕结构 1
二学习文档仅供参考
3D3S拉索〔拉杆〕结构的分析过程和原理简介
同济大学3D3S课题组
同济大学新土木大楼112室上海四平路1239号
tj3d3s
2005-11
一、简单的拉索〔拉杆〕结构 1
二、含予应力的拉索〔拉杆〕结构 1
1、结构形式 1
2、计算方法 2
3、索梁体系的例子 3
一、简单的拉索〔拉杆〕结构
操作：
建立模型，对拉索〔拉杆〕设置只拉属性〔构件属性->定义初应力和只拉属性〕，内力分析
原理：
软件在针对含有只拉属性构件的结构的内力分析过程中，对结构直接在荷载组合下进行内力分析，而不是用先按照工况计算后把工况下的内力和位移组合起来的方法，即只针对实际的工作状态得到构件属性。
普通结构的内力分析含只拉单元结构的内力分析
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二、含予应力的拉索〔拉杆〕结构
1、结构形式
拉索〔拉杆〕幕墙
纯索网体系
钢结构中使用拉索〔拉杆〕，张弦梁等
2、计算方法
1〕初始态计算
A、索杆体系
适用结构：
适用于结构形式1〕2〕；
原理：
采用节点力平衡的计算手段，即在每一个节点上保证节点力平衡从而得到和节点相连的各个构件的内力，初始态只有内力没有位移。当去除予应力构件后，允许结构成为机构。
例子：
红色虚线拉杆施加里预张力，该对称结构，为保证节点力平衡，在索杆找型后内力是对称的；当删除红色单元后，结构就是一个机构，所以必须通过预张力单元使结构具有刚度。
B、索梁体系：
适用结构：
适用于结构形式3〕；
原理：
把预张力作为节点荷载作用到结构上，进行线性或非线性的分析得到初始态的内力和位移〔线性分析即为线性找形，非线性分析即为非线性找形〕；当去除予应力构件后，结构必须仍旧为稳定结构，如果去除了预张力单元后，结构就变成机构，那么无论线性还是非线性找形都会不成功。
例子：
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红色虚线拉杆施加里预张力；当删除红色单元后，结构仍旧是一个稳定结构；这样的结构找形是可以进行的，如果删除红色单元后结构成为机构，那么索梁找型一定是不成功的。
线性找形和非线性找形：
原理和几何非线性的内力分析是一样的，即线性认为最终的平衡态为变形前的状态，按照小变形计算相应的内力和位移，不需要迭代；非线性是把变形后的状态作为平衡态，需要迭代得到最终内力和位移；注意：不是所有结构都能最终迭代收敛的。
2〕工作态计算
工作态和初始态是两个独立的状态，如果存在予应力就必须进行初始态分析，如果没有予应力构件，那只需要进行工作态分析。
工作状态有两类：线性计算〔内力分析菜单〕和非线性计算〔非线性菜单下的荷载态分析菜单〕。
一共存在以下8种不同的荷载分析方式：
1〕直接内力分析：
2〕直接非线性荷载态分析：
存在预张力时：
3〕索杆找型后内力分析：
索杆找型后非线性荷载态分析：
5〕线性索梁找型后内力分析：
6〕线性索梁找型后非