拉索穹顶结构非线性分析的混合有限元增量法

拉索穹顶结构是由受压桅杆和拉索组成的新型柔性大跨度空间组合结构,几何上表现为极强的非线性特性,计算困难。本文应用有限元法,结合拉索穹顶结构特征,假定拉索和桅杆的受力满足虎克定律,建立了可以直接考虑拉索垂度影响的两节点索单元模型,并与两节点直杆单元相结合,基于修正的拉格朗日描述方法和虚功原理建立了拉索穹顶结构非线性分析的混合有限元增量方程。采用荷载增量法与NewtonRaphson法相结合的求解技术编制了计算程序,进行了实例计算。结果表明本文方法简便、实用、精度高,可供索穹顶等悬索结构设计计算时参考。