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申请/专利权人：哈尔滨工业大学(威海)

摘要：一种隔水幕墙索膜结构的形态及内力分析计算方法，包括步骤：S1、建立隔水幕墙索膜结构向量式有限元数值模型。S2、定义隔水幕墙边界条件，约束边界上质点位移。S3、计算不同工况下质点的外荷载。S4、定义迭代步长、阻尼因子及迭代结束条件。S5、进行隔水幕墙索膜结构变形计算和不平衡力计算。S6、判断是否满足迭代结束条件。S7、若满足条件1，输出隔水幕墙索膜结构强度超限位置；若满足条件2，输出质点坐标及索、膜内力。若不满足条件，更新所有质点坐标、内力和外力，重复步骤S5‑S7。本发明解决了传统分析方法在分析隔水幕墙这一柔性索膜结构时存在刚度矩阵奇异、迭代不收敛的技术问题。

主权项：1.一种隔水幕墙索膜结构的形态及内力分析计算方法，其特征在于，包括步骤如下：S1、获取隔水幕墙索膜结构的布置信息，根据获取的隔水幕墙索膜结构的布置信息建立隔水幕墙索膜结构的向量式有限元数值模型；建立所述隔水幕墙索膜结构向量式有限元数值模型，具体包括步骤如下：S1.1、获取隔水幕墙索膜结构中各组成部件的材料特性，材料特性包括弹性模量、密度、泊松比、索的截面积和膜的厚度；S1.2、综合考虑计算效率和计算精度，将隔水幕墙索膜结构离散为若干有质量的质点和无质量的索单元、膜单元，质点i的质量Mi根据以下公式计算： 其中，分别表示索单元、膜单元分配给质点i的质量；sum1、sum2分别表示与质点i相连的索单元、膜单元的数量；a、b分别表示索单元、膜单元的编号；分别表示索单元a、膜单元b分配给质点i的质量；S2、定义隔水幕墙索膜结构的边界条件，约束边界位置上的质点位移；S3、计算不同工况下质点的外荷载Fiext：先得出不同工况下隔水幕墙索膜结构上质点的动水荷载Fip和质点i的自重荷载Fiw，通过质点的自重荷载Fiw与质点的动水荷载Fip的叠加，从而得到质点的外荷载Fiext；S4、定义迭代步长、阻尼因子以及迭代结束条件；其中，迭代结束条件包括：条件1：索单元或膜单元的内力水平超出对应材料的容许设计强度；条件2：非约束边界位置上的质点最大不平衡力水平达到容许限值，容许限值设置为10-3以下数量级的微小量；S5、通过对隔水幕墙索膜结构上各个质点的时间步迭代计算，进行隔水幕墙索膜结构的变形计算和隔水幕墙索膜结构的不平衡力的计算；S6、判断是否满足步骤S4预设的迭代结束条件；S7、若满足步骤S4预设的条件1，即隔水幕墙索膜结构破坏，则输出隔水幕墙索膜结构的强度超限位置；若满足步骤S4预设的条件2，即隔水幕墙索膜结构达到平衡，则输出步骤S5计算得到的质点坐标及索、膜内力，即得到隔水幕墙索膜结构在指定工况下的形态及内力分布，计算结束；若不满足迭代结束条件，则更新所有质点坐标、内力和外力，重复步骤S5-S7。

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