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千姿百态 争妍斗丽

当今国际新型空间结构发展的热点,当属张拉整体结构体系、膜结构、玻璃采光顶钢网壳等轻型结构。$$   1962年美国著名建筑大师R.B.Fuller提出张拉整体概念,将此形象地定义为使压杆成为拉杆海洋中的孤岛。1984年美国D.H.Geiger利用此概念构造了连续受拉索和不连续的压杆组成的预应力空间结构索穹顶,1988年用于汉城奥运会体育场馆与击剑馆以来,世界上已建索穹顶10余幢。美国M.P.Levy和T.F.Jing设计的1996年亚特兰大奥运会主场馆,平面尺寸240×192米,更是受到世界各国的瞩目。$$   膜结构以其造型千姿百态、施工安装快速、自重轻、透明度较好等优点受到建筑界的青睐,近10多年来在国外得到较快发展。世纪交替之际,英国伦敦格林尼治半岛出现的千年穹顶,直径365米,在12根100米高的钢桅杆悬吊中显得特别挺拔雄伟,夜光中甚是光彩夺目。2003年巴西在露天剧院上建造了两个不对称的柔性边界的锥形膜屋盖...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 建筑时报2005-07-11
《北京工业大学学报》2017年03期
北京工业大学学报

基于遗传算法的脊杆索穹顶优化设计

2.北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心,北京100124)索穹顶是一种由大量高强拉索和少量压杆组成的索杆结构体系,通过对拉索施加预应力提供结构刚度,以其受力合理、造价经济和造型美观的优势受到了工程师们的广泛关注,并在世界范围内得到广泛应用.目前实际工程中主要分为Geiger型(肋环型)和Levy型(联方型)两种形式[1-3].作为一种整体张拉结构,索穹顶的设计过程分为2个阶段.第一阶段为找形分析,根据已知的几何形状和拓扑关系找到对应的自应力模态,目前国内外学者已对找形分析进行了大量研究[4-5].第二阶段为结构设计,根据自应力模态对结构施加预应力后,在满足设计约束的前提下,确定合适的构件截面和预应力大小.由于索穹顶结构轻柔,各设计变量和结构响应之间存在着高度的非线性关系,所以其结构设计过程较为复杂,有必要采用优化设计方法.结构优化设计虽然已在桁架和框架体系中得到广泛应用[6-8],但是对于索穹顶等整体张拉...  (本文共12页) 阅读全文>>

《科技信息》2014年13期
科技信息

索穹顶的新形式及力学计算

0引言张拉整体结构的概念最早是由美国著名建筑师Fuller与20世纪40年代提出的,张拉整体结构式Fuller基于宇宙自然规律的构说所提出,他认为,宇宙的运动是按照张拉整体的原理运行的,万有引力是一张平衡的张力网,而各个星球是这个网中互相独立的受压体,也就是“连续拉、间断压”的原理.索穹顶就是在张拉整体“连续拉、间断压”的思想下产生的一种结构(图1)。图1索穹顶的基本结构形式目前的索穹顶结构的主要形式主要分为盖格(Geiger)型索穹顶和李维(Levy)型索穹顶代表工程分别为汉城体操馆(图2)和亚特兰大佐治亚体育馆(图3)。图2汉城体操馆图3亚特兰大佐治亚体育馆1新形式索穹顶简介虽然目前索穹顶结构数量不少,但形式基本没有突破此两种类型。实际上,索穹顶的基本组成原理不是死板的,而是存在大量可能的新形式,为我们提供了设计更加多元化结构的可能,现在的索穹顶结构主要以Levy的联方型索穹顶和Geiger的肋环型为主,联方型的布置更好的解...  (本文共4页) 阅读全文>>

《科学技术与工程》2011年31期
科学技术与工程

盖格体系索穹顶静力特性分析及体系改进

索穹顶结构(Cable Dome),属于张拉整体体系。根据索穹顶结构的组成形式可分为:盖格体系索穹顶、利维体系索穹顶以及凯威特体系索穹顶三种形式[1,2]。盖格体系索穹顶,也可称为肋环型网格索穹顶,是一种轴对称结构体系,由脊索、环索、斜索和竖向压杆构成,并与外环梁一起组成自平衡结构。盖格体系索穹顶可以分为不设内拉环和设有内拉环两种形式,其代表建筑为1988年汉城奥运会体育馆。本文将通过一个实例,对盖格体系的静力特性进行分析,并提出体系改进方案。1计算模型1.1基本数据计算模型如图1所示,本文采用的是跨度为60m的盖格体系穹顶。表1中为盖格体系穹顶剖面图中各节点的坐标。撑杆为圆钢杆,截面直径为30mm,弹性模量2.06×105 MPa,屈服强度为315 MPa;脊索、环索和斜索为索,弹性模量为1.8×105 MPa,线膨胀系数为1.2×10-5/℃。图1计算模型表1各节点坐标节点A B C D E F G H Ix坐标/m 0 7...  (本文共5页) 阅读全文>>

《建筑结构学报》2004年06期
建筑结构学报

葵花型索穹顶初始预应力分布的简捷计算法

1引言索穹顶结构是美国工程师GEIGER根据FULLER犤1犦的张拉整体结构思想开发的一种新型预张力结构,并最早应用在汉城奥运会的体操馆和击剑馆犤2犦。它由径向脊索、径向斜索、环索、径向谷索和竖杆组成,并支承于周边受压环梁上。由于它的几何形状接近平面桁架系结构,在不对称荷载作用下容易出现失稳。针对这一缺点,美国工程师LEVY和JING对GEIGER设计的(a)平面图(b)三维图图2不设内环的葵花型索穹顶Fig.2Asunflower-patternedcabledomewithoutinnerhoop肋环型穹顶进行了改造,开发了葵花型索穹顶,并应用在1996年亚特兰大奥运会主赛馆的屋盖结构———乔治亚穹顶犤3犦。它将辐射状布置的脊索改为葵花型(三角化型)布置,使屋面膜单元呈菱型的双曲抛物面形状,同时取消了起稳定作用的谷索,较好地解决了GEIGER型穹顶存在的索网平面内刚度不足容易失稳的缺点。继乔治亚穹顶后,他们还成功设计了圣彼得...  (本文共6页) 阅读全文>>

《新建筑》2000年02期
新建筑

一种新型大跨空间结构——张拉整体索穹顶

随着人类物质文明与精神文明的发展 ,人们对大跨度建筑的要求越来越高。在众多大跨空间结构类型中 ,一种新型结构形式———张拉整体索穹顶以其新颖的造型、巧妙的构思和经济的造价引起了世人的瞩目 ,国外大量的工程实践更显示了其强大的生命力和广阔的应用前景。一发展与应用张拉整体概念最初是由美国建筑师富勒提出的。他的这种思想是受大自然的启发而产生的。他认为宇宙的运行就是按照张拉整体的原理进行的 ,即万有引力形成一个平衡的张力网 ,各个星球就是网中的一个个孤立点。根据这个原理 ,他设想有这样一种结构体系———连续的张力网中存在独立的压杆 ,即“压杆的孤岛存在于拉杆的海洋中” ,并第一次提出了张拉整体(tensegrity)概念。这种结构体系尽可能地减少受压杆而使索处于连续张拉态 ,它的刚度是拉索和压杆单元之间自应力平衡的结果 ,不依赖于任何外力作用。富勒的这一概念引起了世界各国学者的兴趣 ,并进行了大量的研究工作。但很长时间以来 ,张拉整体结...  (本文共2页) 阅读全文>>