本论文主要研究了空间梁单元几何非线性的基本理论,编制相关程序,进行空间梁接体系研究,在此基础上,并实现了索杆梁膜协同工作分析,此外,本文结合工程进行某膜结构修复方案的比较分析。 本文对探讨了空间梁单元几何非线性相关基本理论,在此基础上又考虑其他多种因素的影响,对几何刚度矩阵做了重新推导,修正了传统意义上的刚度矩阵,为此推导了适合弹性大位移分析空间梁单元切线刚度矩阵。得到了具有一般意义的显式。 该文就此编制了一个几何非线性稳定分析程序,采用增量迭代法对结构变形进行了失稳前跟踪分析,同时程序又能进行了线性稳定分析,另外对程序的相关算法做了相应研究,对程序做了相关调整,使程序能较好的处理复杂构造的结构. 进而本文对相应的算例进行了分析研究,通过对若干算例的计算与分析,验证本文理论及程序的正确性,并且说明了划分单元在有限元分析中的必要性。程序证明,本程序是正确的,具有一定的精度保证,良好的稳定性、适用性及较高的计算效率。 膜结构整体分析一般分被协同和非协同工作分析,一般现有计算软件停留在非协同分析,对索杆梁膜协同工作分析的研究较少。本程序研制的目的之一就是为了实现索杆梁膜协同工作分析,本文还研究了索杆梁膜协同工作计算理论,提出了刚度矩阵的扩展和缩减理论,并程序实现了相应算法,给出了计算算例,得出了相应的结论。 此外本文还对浙江省某膜结构工程其修复设计方案做了分析。本工程在2005年8月“卡诺”台风过后破坏.本文分析了事故发生的原因,提出相关建议,并对修复方案进行认真校核分析,按照索杆梁膜非协同分析方法,通过现有自有程序进行找行、载荷分析,并对钢结构整体分析,得出了一些有价值的结论,为膜结构规范的进一步完善提供了数据参考。