膜曲面的裁剪分析利

張拉索-膜結(jié)構(gòu)一般為不可展分片光滑連析在實(shí)際工程中它需要用有限幅寬的平面膜材拼接而成，故需對(duì)不可展連面進(jìn)行栽剪。栽剪分析是在經(jīng)過(guò)形態(tài)分析得到的滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)曲面行的，而形態(tài)分析和裁剪分析的結(jié)果又是荷載分析的依據(jù)（荷載分析時(shí)需慮膜材的主軸方向，同時(shí)其分析精度直接影響著拼接后的實(shí)際曲面與形態(tài)分所得理論曲面的近似程度和荷載分析的準(zhǔn)確性。

考慮到平面膜材有一定幅寬限制及膜曲面的復(fù)雜多樣，裁剪分析過(guò)程主分為兩個(gè)步驟：將膜曲面剖分成空間膜片，稱(chēng)為裁剪線(xiàn)的確定；將空間為開(kāi)為平面裁剪條元，稱(chēng)為膜片展開(kāi)。

裁剪線(xiàn)的確定裁剪線(xiàn)的確定受多種因素的影響，如裁剪線(xiàn)的布置對(duì)整個(gè)膜結(jié)構(gòu)美觀(guān)性的影響；展開(kāi)后裁剪條元的寬度不能大于膜材幅寬以及膜材的利用率等。幾十年來(lái)的研究和工程實(shí)踐中人們使用的裁剪線(xiàn)主要有如下三種：平面切割線(xiàn)Grundig，etal，1996）、有限元網(wǎng)格線(xiàn)（楊維國(guó)等，2000）、測(cè)地線(xiàn)（向陽(yáng)1998），其中以測(cè)地線(xiàn)為基礎(chǔ)來(lái)確定裁剪線(xiàn)的方法應(yīng)用多（趙杰等，2002）。生成測(cè)地線(xiàn)的改進(jìn)幾何法測(cè)地線(xiàn)是指曲面上任意兩點(diǎn)間距離短的線(xiàn)，該線(xiàn)在其測(cè)地平面上的投影為直線(xiàn)（附錄Ⅱ）。目前國(guó)內(nèi)外確定測(cè)地線(xiàn)的方法大致有在找形過(guò)程中將部分網(wǎng)格線(xiàn)發(fā)展成為測(cè)地線(xiàn)（Mek，etal，1999）、動(dòng)力松弛法（Meek，etal.，1986）曲面擬合法（shi，1972）、轉(zhuǎn)角法（邵曉方，1993）、幾何法（lshi，1972）等等。其中幾何法簡(jiǎn)潔、方便、誤差累積小，是生成測(cè)地線(xiàn)的一種有效方法。