弦支穹顶结构三维等效摩擦单元研究

• 作者: 严仁章 朱美豪 刘红波 苏天成
• 来源期刊: 空间结构
• 学科: 工学
• 关键词: 弦支穹顶 拉索 预应力摩擦损失 三维等效摩擦单元
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 46-54
• 页数: 9页
• 分类号: TU394
• 语种: 中文
• DOI: 10.13849/j.issn.1006-6578.2022.01.046

摘要

弦支穹顶作为一种新型复合空间结构形式,因结构效能高、施工方便而在大跨空间结构中应用广泛.但张拉环索时不可避免存在预应力摩擦损失,降低了结构的承载性能.针对索撑节点处的滑移摩擦现象,从摩擦在结构中的精确模拟方面开展了研究.基于弹塑性力学和有限元理论,提出一种适用于弦支穹顶结构的三维等效摩擦单元,建立该单元的有限元分析格式,并组装到结构的整体刚度矩阵和荷载列阵中,模拟撑杆下节点带摩擦的滑移过程.通过对比理论推导、数值计算与张拉试验结果,验证了该摩擦单元的适用性,实现弦支穹顶结构考虑摩擦损失的有限元分析.