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囊体结构受力后产生大位移,因此囊体结构的应力变形分析需要采用非线性理论。膜材料为二维正交各向异性材料,没有任何抵抗侧面载荷的能力,因此在进行有限元分析时刚度矩阵将会出现奇异性而导致求解器无法计算。本文详细地分析了囊体结构的非线性变形过程及刚度矩阵出现奇异的原因;并提出了给膜材料施加弯曲刚度来消除刚度矩阵奇异的解决办法。