【摘要】：500m口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, FAST)是我國在建的世界上最大口徑射電天文望遠鏡,屬于“十一五”國家重大科學(xué)工程項目。FAST主動反射面的支撐結(jié)構(gòu),為大跨復(fù)雜的、具有明顯非線性特征的柔性超靜定空間索網(wǎng),索網(wǎng)通過下拉索實現(xiàn)變位。根據(jù)受力狀態(tài)的不同,索網(wǎng)分為零態(tài)、初始預(yù)應(yīng)力態(tài)以及荷載態(tài)三個狀態(tài)。索網(wǎng)安裝完成后處于零態(tài),需要對其進行張拉至初始預(yù)應(yīng)力態(tài)。張拉是索網(wǎng)施工中的重要一環(huán),為了給實際施工提供指導(dǎo),保證張拉方案的安全可靠,有必要對張拉過程進行模擬分析。索網(wǎng)在建造過程中難免存在誤差,為保證FAST建造完成后滿足感測要求,通過調(diào)節(jié)邊緣索對索網(wǎng)誤差進行調(diào)整。本文詳細介紹了索結(jié)構(gòu)的有限元分析方法,根據(jù)索網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點和施工方法,選擇倒拆法進行索網(wǎng)張拉過程的模擬分析。索網(wǎng)的張拉過程分為三個階段,通過計算分析得到了索網(wǎng)在張拉過程中的位移和內(nèi)力。分析結(jié)果表明,張拉過程中索網(wǎng)內(nèi)力變化平穩(wěn),第一階段下拉索索力較大,需要注意下拉索臨時錨固的可靠性。溫度會使超靜定索網(wǎng)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,本文通過設(shè)計溫度荷載分析了溫度作用對張拉過程的影響,分析結(jié)果表明溫度對索力的影響較大,需要采取一定的控制措施。為確保調(diào)索過程的安全,選擇在第一張拉階段完成后進行調(diào)索,并選擇邊緣索的伸長量作為調(diào)索指令。針對索的幾何非線性特征,本文以索力調(diào)整計算中常用的影響矩陣法為基礎(chǔ),結(jié)合修正的Newton-Raphson法(M.N.R法),提出了索力調(diào)整計算的非線性迭代法。最后根據(jù)計算得到的調(diào)索指令對邊緣索進行調(diào)整,取得了較好的應(yīng)用效果。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P111.44;TU758

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本文編號：2524146