树状结构找形分析及工程应用

树状结构具有造型新颖、受力合理的特点，因而在工程中得到广泛应用。作为一种复杂的空间刚架体系，构件布置方式的确定（即找形分析）是树状结构设计中重要的环节。构件布置合理与否将直接影响树状结构的工作性能。基于形效结构的概念，通过分析树状结构的几何特点和受力特点，提出了一种树状结构的找形新方法--逆吊递推找形法。该方法的基本思路是，根据各级树枝所支承的屋面区域找到相应的受荷中心，依次令各级树枝指向其分担的屋面受荷中心，通过逐级递推建立树状结构的几何形态。在此基础上，明确了逆吊递推找形法的具体实施步骤和需要注意的问题。最后结合一树状结构工程实例，介绍了逆吊递推找形法的实际应用过程。研究结果表明：采用逆吊递推找形法生成的树状结构的所有构件均只受轴力作用，属形效结构。