A simple method for the design of tension structures combining topological mapping and nonlinear structural analysis

• R. Jurado-Piña ^[1] ; M. A. Salazar-Troya ^[2]
  1. [1] Universidad Politécnica de Madrid

     Universidad Politécnica de Madrid

     Madrid, España

     
  2. [2] Universidad de Granada

     Universidad de Granada

     Granada, España

     
• Localización: Informes de la construcción, ISSN 0020-0883, Vol. 66, Nº. Extra 1 (diciembre 2014), 2014 (Ejemplar dedicado a: Mechanical models in structural engineering)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Un método sencillo de diseño de estructuras tensadas combinando mallado en topología y análisis no lineal de estructuras
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• Resumen
  • español

    Al diseñar una estructura tensada la forma inicial es normalmente desconocida. Los métodos de búsqueda de forma permiten al ingeniero obtener una geometría inicial dadas unas condiciones de contorno. Existen diferentes métodos de búsqueda de formas de equilibrio, pero todos tienen limitaciones y no existe uno único óptimo para cualquier tipo de problema. El ingeniero debe elegir la combinación de métodos que mejor se adapte a sus necesidades. En este artículo se propone un método combinado para generar configuraciones de equilibrio satisfactorias en estructuras tensadas. Como motor de búsqueda para el diseño preliminar se emplea el método de las densidades de fuerza (FDM) implementado con mallado en topología (TM), y se propone un procedimiento basado en análisis no lineal de estructuras para el refinamiento de la configuración inicial de equilibrio, permitiéndose así el empleo de las mismas herramientas tanto para el refinamiento de la solución inicial como para el cálculo posterior bajo condiciones de carga.

  • English

    When designing a tension structure the shape is not known at the beginning of the process. Form-finding methods allow the designer to obtain an initial shape from given boundary conditions. Several form-finding methods for tension structures are already available in the technical literature; all of them posses certain limitations and drawbacks and no single method is optimal for all problems. The engineer may select the proper combination of methods best suited to the designer’s needs. In this paper it is proposed a combined method to achieve satisfactory equilibrium configurations for fabric tension structures. The force density method (FDM) implemented with topological mapping (TM) is used as a search engine for the preliminary design, and a procedure that employs nonlinear structural analysis is proposed for final refinement of the initial equilibrium configuration hence allowing the use of the same analysis tool for both refinement of the solution and analysis under loading.