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申请/专利权人：中国建筑西南设计研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种张力结构找形找力一体化设计方法，涉及工程结构设计技术领域，其技术方案要点是：构建张力结构关联矩阵；确立自由节点力平衡方程I；确立单元力密度相互关系的方程II；确立单元力密度总体大小的方程III；确立以节点坐标为未知量的自由节点力平衡方程IV；确立以自由节点坐标为未知量的方程V：综合得到找形找力一体化方程VI：利用最小二乘法，求解找形找力一体化方程VI的近似解；更新找形找力一体化矩阵、找形找力一体化系数；反复操作，直至找形找力一体化方程VI的误差小于预设误差限值，完成找形找力。本发明不再区分“形”与“力”，可同时求解节点坐标、单元力密度，提高了复杂的张力结构找形找力处理效率。

主权项：1.一种张力结构找形找力一体化设计方法，其特征是，包括以下步骤：S1：建立结构模型，对结构单元、节点进行标号，构建张力结构关联矩阵；S2：确立以单元力密度为未知量的自由节点力平衡方程I；S3：根据单元预应力功能目标，确立单元力密度相互关系的方程II；S4：根据结构整体预应力水平，确立单元力密度总体大小的方程III；S5：确立以节点坐标为未知量的自由节点力平衡方程IV；S6：根据节点坐标功能目标，确立以自由节点坐标为未知量的方程V；S7：组集步骤S1-S6中的方程I-V，得到以自由节点坐标、单元力密度为未知量，综合自由节点力平衡条件、节点坐标功能目标、单元预应力功能目标及整体预应力水平的找形找力一体化方程VI；S8：利用最小二乘法，求解找形找力一体化方程VI的近似解，得到找形找力一体化坐标；S9：更新找形找力一体化方程VI中的找形找力一体化矩阵、找形找力一体化系数；反复操作，直至找形找力一体化方程VI的误差小于预设误差限值，完成找形找力；步骤S7中，所述找形找力一体化方程VI的表达式具体为： 其中，Λ、分别为找形找力一体化矩阵、找形找力一体化坐标、找形找力一体化系数；b、n分别为单元、自由节点；为节点坐标功能目标系数矩阵，m为节点坐标功能目标个数，为节点坐标功能目标相关系数；为单元预应力功能目标系数矩阵；e为单元预应力功能目标个数；分别为自由节点x、y、z方向的外荷载列向量；分别为固定节点x、y、z坐标列向量；分别为自由节点x、y、z坐标列向量；分别为自由节点关联矩阵、固定节点关联矩阵；qc为预应力总体水平系数；为单元力密度向量。

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