Strukturmekanisk modellering av linbärverk

Abstract

För att möjliggöra konstruktioner med stora spännvidder, men samtidigt hålla nere kostnaderna på exempelvis byggnadsmaterial är det fördelaktigt att kombinera konstruktioner med linbärverk. Linbärverk är speciella då de enbart tar upp laster i drag samt beter sig icke-linjärt, vilket innebär att särskilda analysmetoder krävs för att bestämma formen (form-finding). De analysmetoder som tillämpats i denna rapport är ”dynamic relaxation method” (DRM) och ”force density method” (FDM). Målet med detta projekt har varit att ta fram två funktioner till MATLAB, en för varje analysmetod, som bestämmer formen på en eller flera linor i en struktur. Funktionerna har kodats för att efterlikna strukturen på funktionerna i CALFEM, en insticksmodul till MATLAB. För att göra funktionerna lättanvända har en manual skrivits för respektive metod. Fem olika strukturer har valts som grund för utveckling, verifiering och validering. Funktionerna har sedan jämförts med respektive analytiska och numeriska lösningar samt resultat från praktiskt utförda experiment. Resultatmässigt presterar metoderna olika beroende på hur strukturen ser ut i obelastat tillstånd. DRM presterar väl när strukturen är känd, såsom förspända strukturer, och konvergerar då efter ett mindre antal iterationer än FDM. FDM konvergerar överlag oftare än DRM och är lämpligt för att lösa fritt hängande strukturer, till exempel kedjekurvan, även om det inte alltid konvergerar.