张拉整体的概念是由美国著名建筑师富勒提出的。盖格尔在富勒张拉整体穹顶的基础上,发明了索穹顶,从而使张拉整体的概念首次应用到了大跨度建筑工程中。张拉整体理论上可以做到非常大的跨度,并且随着结构跨度的增大,其单位面积自重和造价的增加并不大。所以张拉整体在建筑工程中极具前景,被预测为本世纪最有魅力的结构体系之一。 本文介绍了张拉整体结构在国内外发展的历程和现状以及其结构特性。总结分析了张拉整体结构找形的几种方法,并对其缺点进行了比较。系统研究了用非线性有限元解决张拉整体找形的问题,提出了几种解决非线性有限元程序不收敛的方法。开发了张拉整体结构找形的软件。 软件采用VC++2005开发而成。软件将结点,关键点,单元,杆单元,索单元,一维带宽,下三角矩阵等与有限元有关的概念均制作成类。程序可读性高,易于二次开发。在编程过程中既使用了别人提供的类,又编制了新的类,体现了面向对象编程的强大优势。计算原理采用几何非线性有限元的基本原理,理论基础坚实可靠。算法采用迭代法进行计算,节省了计算时间。 软件的可视化系统采用OpenGL技术实现,实现了前后处理等工作,界面友好,并编制了部分帮助文件,更加便于工程技术人员对此软件的掌握。