分享到:

索膜结构的构造理论和柔性天线的结构分析

索膜结构,索网天线和充气反射器都是柔性结构。柔性结构必须在施加预应力的情况下才能成为结构而正常工作。索膜结构和可展天线等柔性结构的形状构造和内力确定是论文研究的主线。本文主要研究了以下五大部分内容:索膜结构的找形分析,索膜结构中索的形状和受力分析,膜结构的找力分析,索网天线中索的预拉力确定及优化和形面精度分析,充气反射器的模型参数分析和太空载荷分析。索膜结构的找形分析是索膜结构构造理论最重要的内容之一。本文系统的回顾和研究了动力松弛法、力密度法和非线性有限元法。并且对它们的改进方法,比如三角形单元转化成三杆单元的力密度法、面力密度法、考虑子结构的面力密度法和小杨氏模量的非线性有限元法进行了深入的探讨。结合算例和具体的工程实例,阐述了各种方法的优缺点和对相应问题的解决措施。对索膜结构找形分析的回顾和研究为论文的展开做了必要的铺垫。结合微分几何的曲线论和分布荷载作用下索的受力模型,研究了索膜结构中边索、脊索和谷索的受力分析和形状分析  (本文共159页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

张拉索膜结构施工过程模拟分析研究

张力结构通过施工中施加预应力使结构成形后才具有刚度,其施工过程分析与结构设计紧密相连且必不可少。目前对于索穹顶等索杆张力结构的施工分析研究较多且取得许多成果,但对索网结构和膜结构的施工分析研究较少,尤其是膜结构的特殊性使其施工分析难度较大,导致膜结构的施工模拟分析问题尚未得到解决。膜结构是一种对误差较为敏感的空间结构,其支承体系不同的位移偏差会导致上部的索膜出现不同的误差情况,而目前国内外学者在该方面的研究成果还较为缺乏。本文对索网结构和膜结构的施工模拟分析及误差分析进行了深入研究。本文首先系统分析了张力结构尤其是索膜结构施工的特点和施工分析的必要性及难点,在总结了张力结构施工分析和膜结构相关研究现状的基础上,分析了现有张力结构施工模拟计算方法无法直接应用于膜结构的原因。作为施工分析的理论基础,本文采用三节点三角形平面膜单元和两节点直线索单元推导了索网结构和膜结构的几何方程、物理方程和平衡方程。同时研究了现时构形和初始构形上的两...  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

《施工技术》2018年06期
施工技术

既有索膜结构检测方法与工程应用

0引言20世纪90年代,建筑索膜结构开始在我国推广应用,上海八万人体育场、青岛颐中体育场、上海虹口足球场、芜湖奥体中心体育场等是索膜结构在中国最早应用的几个代表性工程。20多年来,索膜结构在我国得到了长足发展,各地建成的索膜结构数以千计,培育和发展了数以百计的索膜结构材料、设计、咨询、制作、安装等方面的公司企业,国内索结构和膜结构的相关规范规程陆续发布并修订,索膜结构方面的设计专用软件已经开发并获得广泛应用[1]。与20多年来索膜结构飞速发展应用相比,既有索膜结构检测及维护的研究和应用相对落后。90年代建成的索膜结构陆续出现了各种结构性能方面的问题,检测和评估当前结构的工作性能日显重要。部分索膜结构使用功能改变,其结构性能是否能够满足建筑功能需要评估。一些突发事件造成部分索膜结构损伤后,其评估和维修方法无可遵循的规范。本文介绍了既有索膜结构存在的主要问题,总结了长期运营期内既有索膜结构的主要结构损伤,介绍了既有索膜结构检测的主要...  (本文共4页) 阅读全文>>

《建筑结构》2013年S1期
建筑结构

张拉索膜结构预应力施工模拟分析

0引言张拉索膜结构是一种柔性结构,需通过施加预应力才可使其具有稳定的形状并具有刚度,因此预应力的施加是张拉索膜结构施工的主要内容,使得施工方案的选择与结构设计紧密相连,如果施工方案选取不当,会使最终得到的结构形态与原设计不符。因此,有必要通过施工模拟分析预先确定合理有效的施工方案。而现有的膜结构设计软件一般只能得到初始和最终状态的应力应变分布,却难以根据施工顺序动态、定量地描述应力、应变实际分布的变化规律[1]。当前膜结构公司也缺乏施工分析的手段,基本上没有对施工阶段进行模拟分析,在施工时,通常根据预应力设计值进行分批张拉,需逐步、反复调整才能达到设计要求。此种方法导致施工周期变长,耗费过多的工人和施工器械,施工效率较低,所以膜结构的施工分析方法研究是亟需解决的问题。目前对于索穹顶等索杆类张力结构的施工分析取得了许多成果[2,3];由于存在着褶皱的判断与处理困难、适于分析计算的初始状态不易确定等特点,使得膜结构的施工分析难度较大...  (本文共4页) 阅读全文>>

《四川建筑》2011年02期
四川建筑

大跨度索膜结构浅析

1索膜结构的发展历史索膜结构的雏形可追溯到古代游牧民族使用的帐篷结构。传统的帐篷使用地域极其广泛,北到寒冷的西伯利亚,南到炎热的撒哈拉沙漠。索膜结构自上世纪80年代以来在发达国家就获得极大发展。自1967年加拿大博览会德国馆创造性地大规模采用索膜结构以来,索膜结构以其丰富的建筑造型和优异的结构受力特性得到了广大建筑师、结构师的青睐。这种结构体系是在刚性或张紧的柔性边缘构件上,通过张拉建立预应力并获得确定形状。广泛应用于商业、体育、工业等大跨度建筑结构及户外设施、文化娱乐建筑等各种建筑小品中。其中具有代表性的有沙特的利雅得体育场、美国的丹佛新国际机场、英国的千年穹顶以及韩日世界杯比赛的体育场馆等。2索膜结构的特点索膜是一种新型的空间结构形式,它通过施加预应力,使结构具有一定的刚度以承受各种荷载作用。概括而言,索膜结构有以下的优点:(1)更自由的建筑形体塑造。多变的支承结构和柔性膜材使建筑物造型更加多样化,新颖美观,可创造更自由的建...  (本文共2页) 阅读全文>>

《建筑技术》2009年12期
建筑技术

预应力索膜结构的温度效应研究

索膜结构不同于传统刚性结构,它通过膜面的曲率变化及膜面的预应力来获得一定的刚度,初始几何形状直接决定了结构的力学性能,且初始几何形状的好坏会影响到后续荷载分析的结果[1]。温度作用会引起索膜结构初始平衡形态的变化,进一步对结构在受力阶段的内力和位移产生影响。我国《膜结构技术规程》(CECS 158∶2004)提出对在膜结构设计中可根据具体工程予以考虑温度应力[2]。本文在推导索膜结构温度作用下找形分析和静力分析非线性有限元方程的基础上,对不同温度变化作用对索膜结构几何初始形态、内力和位移的影响进行系统分析研究。1薄膜结构温度作用下的几何非线形分析理论1.1薄膜结构的非线性有限元方程索膜结构在外荷载作用下尽管应变很小,但结构会产生较大的位移。此时,传统结构的小变形分析理论将不再适用,必须考虑结构非线性大变形的影响。为保证结构求解结果的精度,索膜结构的非线性分析通常采用更新的拉格朗日列式法(U.L.)公式建立有限元平衡方程。由虚位移...  (本文共3页) 阅读全文>>