基于索网结构的体育馆屋面结构分析与优化

遵守建筑规范（例如欧洲规范）对于确保建筑物和结构的安全性、结构完整性和可持续性至关重要。 计算流体力学 (CFD) 在这个过程中发挥着至关重要的作用，它可以模拟流体的行为、优化设计，并帮助建筑师和工程师满足欧洲规范在风荷载分析、自然通风、消防安全和能源效率方面的要求。 通过将 CFD 集成到设计过程中，专业人士可以建造更安全、更高效、更合规的建筑，并满足欧洲最高的建筑和设计标准。

在计算流体力学 (CFD) 中，可以使用多孔或渗透性介质对不完全是实体的复杂表面进行建模。 例如防风织物结构、金属网格、冲孔幕墙和覆层、百叶窗、管组（水平圆柱体群）等。

防风结构是一种特殊的织物结构，可以保护环境免受有害化学颗粒的侵害，减轻风蚀，并有助于保护宝贵的资源。 RFEM 和 RWIND 作为单向流固耦合 (FSI) 用于风-结构分析。
本文将演示如何使用 RFEM 和 RWIND 对防风结构进行结构设计。

与附加模块 RF-FORM-FINDING (RFEM 5) 相比，在 RFEM 6 中\}添加了以下新功能：

• 在一个荷载工况中指定所有找形荷载边界条件
• 将找形结果存储为初始状态，用于进一步的模型分析
• 通过组合向导将找形分析得出的初始状态自动分配给一个设计状况的所有荷载情况
• 杆件的额外找形几何边界条件（无应力长度、最大竖向垂度、低点竖向垂度）
• 杆件的附加找形荷载边界条件（杆件中的最大力、杆件中的最小力、拉力水平分量、i 端拉力、j 端拉力、i 端最小拉力、j 端最小拉力）
• 材料库中包括材料类型“织物”和“薄膜”
• 在一个模型中平行进行结构找形分析
• 与施工阶段分析 (CSA) 模块结合连续建立找形状态的模拟

一旦激活“基本数据”中的找形模块，与杆件、面和实体产生的找形荷载共同作用时，类荷载目录 该工况为预应力荷载工况。 “找形分析”由此扩展为针对整个模型进行找形分析，包括其中定义的所有杆件、面和实体单元。 可以通过使用找形荷载特殊定义和常规荷载定义来对整个模型中的相关杆件和膜单元进行找形。 该找形荷载描述的是找形分析后构件的预期状态。 常规荷载描述了整个结构体系的外部荷载。

您确切知道找形是如何进行的吗？ 首先，通过迭代计算，对类别为“预应力”的荷载工况进行找形分析，将初始网格几何形状移动到最佳平衡位置。 为此，软件使用了 Bletzinger 和 Ramm 教授的更新参考策略 (URS) 方法。 该技术的特点是平衡形状几乎完全符合最初指定的找形边界条件（垂度、力和预应力）。

URS 的积分功能不仅可以描述构件的预期荷载或构件垂度。 并且例如可以通过相应的单元荷载来考虑自重或气压。

所有这些选项使计算内核具有计算平面或旋转对称几何形状处于力平衡状态下的反碎裂和同断裂形状的潜力。 为了能够分别或同时在一个环境中使用这两种找形分析，在计算中提供了两种找形力矢量：

• 张力法 - 空间找形力向量描述
• 投影法 - 在投影平面上定义找形力矢量，并且投影平面位置固定，用于锥形几何形状