索穹頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計分析

索膜結(jié)構(gòu)中、由于索、膜等主要受力構(gòu)件均為柔性材料，必須施加一定的預(yù)應(yīng)力，賦予一定的形狀，構(gòu)成自平衡體系，才能承受外荷載的作用。

它的設(shè)計理論主要包括三個方面：找形分析、荷載分析、裁剪分析。

找形設(shè)計是導(dǎo)找滿足邊界條件和初始平衡條件的結(jié)構(gòu)形態(tài)及與之相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分布的過程，是索一膜結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點和難點：

目前較常用的找形方法有力密度法、動力松弛法和非線性有限元法：荷載狀態(tài)下受力分析的目的是確定索一膜結(jié)構(gòu)是否滿足極限抗拉強度和實際使用功能的要求，受荷分析包括靜力分析和動力分析兩部分：膜結(jié)構(gòu)的剪裁分析也是結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個關(guān)鍵技術(shù)。

裁分析就是確定二維膜材的剪裁下料圖，依圖通過拼接，張拉生成膜結(jié)構(gòu)的空間曲面。裁剪分析主要包括裁剪線的確定、平面膜材坐標(biāo)計算、預(yù)應(yīng)力及徐變處理三個步驟。

裁剪分析方法可分為三大類，物理模型方法、兒何模型方法、平衡模型方法，其中平衡模型方法以其靈活、迅速、準(zhǔn)確的特點，而被普遍采用。

國內(nèi)外學(xué)者已提出了兒何法、最小二乘原理、有限單元法、平面熱應(yīng)力問題動態(tài)規(guī)劃法等，將空間不可展曲面轉(zhuǎn)換成二維的平面，然后用“補償法”最后確定二維膜片的兒何尺寸，但膜結(jié)構(gòu)的裁剪拼接過程都是會有誤差的。