索杆膜空间结构论文_陆金钰,武啸龙,赵曦蕾,舒赣平

导读:本文包含了索杆膜空间结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:空间结构,梁柱,形态,长法,静力,穹顶,屋面。

索杆膜空间结构论文文献综述

陆金钰,武啸龙,赵曦蕾,舒赣平[1](2014)在《一种新型索杆全张力空间结构找形分析》一文中研究指出张拉整体是一种由若干受压杆与受拉索组成的稳定自平衡张力结构体系。基于经典半八面体张拉整体的几何与拓扑关系,结合平衡矩阵奇异值分解技术,对半规则张拉整体单元进行了找形分析,归纳了几何变换后的设计公式,得到单元自应力模态、机构位移模态,并验证了其几何稳定性。基于此单元构型,给出了环形张拉整体结构的构造方法以及结构整体可行预应力。以环形张拉整体结构作为周边环梁,中部引入葵花型索穹顶与之无缝对接,构建了真正意义上实现全张力自平衡的新型索杆张力结构体系。最后通过实物模型制作对该结构体系的可行性进行了进一步验证。此研究丰富了现有张拉整体的结构形式,并将促进张拉整体在实际工程中的应用。(本文来源于《第23届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)》期刊2014-10-10)

刘凯,高维成,刘宗仁[2](2007)在《索杆膜空间结构协同形态分析》一文中研究指出针对索杆膜空间结构进行了协同形态分析。根据现有的索膜非线性有限元找形理论和索杆体系找力方法,并考虑施工成形过程,提出了一种新的适合于索杆膜空间结构形态分析的求解方法——形态迭代求解法,并编制了相应的程序,实现了算法。最后通过一个算例验证了形态迭代求解法的正确性并得到如下结论:按该文算法得到的找形结果满足力平衡方程、相容方程和建筑师给定的边界条件。设计验算时被动张拉索的预应力值应通过计算得到。该文程序可用于索杆膜空间结构考虑施工成形的设计验算。(本文来源于《工程力学》期刊2007年12期)

张志宏,张明山,董石麟[3](2005)在《平衡矩阵理论的探讨及一索杆梁杂交空间结构的静力和稳定性分析》一文中研究指出首先对索杆杂交结构采用平衡矩阵理论进行了探讨。对于索杆杂交结构而言,可以根据平衡矩阵确定体系在初状态几何下的整体预应力分布和大小,但是必须考虑变形相容条件和本构关系即各个单元的柔度分布。只有满足体系柔度分布的杆件截面尺寸的结构才能最终施工张成给定的预应力分布和设计几何。由相容方程和平衡方程提出了包含局部超静定结构的索杆杂交结构的柔度分布确定方法和独立柔度分布模态这一概念。算例分析结果验证了方法的正确性。其次,对一索杆梁杂交空间结构的计算分析方法及其初步的静力及其稳定性进行了研究。基于局部分析法对索杆梁体系的预应力分布和大小进行了优化分析。在优化目标下,最优的预应力分布是外环预应力较大,中环、内环预应力要小很多。并以预应力作为整体自平衡的初始内力情况下对其进行了初步静力和稳定性分析。结果表明柔性体系和刚性体系的杂交实际上只能为刚性体系提供大变形的安全储备,而并不能有效的降低体系的挠度,但是预应力的存在却可以有效的改变梁单元轴力的性质和水平。相比单层网壳,索杆梁体系的稳定性能有了较大提高。(本文来源于《工程力学》期刊2005年06期)

胡宁,董石麟,罗尧治[4](2003)在《索杆膜空间结构协同静力分析》一文中研究指出本文提出索杆膜空间结构静力计算的协同分析方法,并考虑索松弛和膜褶皱对结构的影响.通过算例分析并与非协同计算方法比较表明,在索杆膜空间结构中,膜片既是一种屋面材料,又是受力结构中不可缺少的一部分,而且会削弱结构的刚度,与传统的刚性屋面存在较大差别.非协同简化计算方法产生较大的误差,且计算结果偏向于不安全.因此,考虑索杆膜协同分析是十分必要的.(本文来源于《空间结构》期刊2003年04期)

胡宁[5](2003)在《索杆膜空间结构协同分析理论及风振响应研究》一文中研究指出索杆膜空间结构是一种由拉索、压杆、张力膜组成的,由预应力产生形状,由预应力产生刚度的新型结构形式。索杆膜空间结构以其新颖的造型、巧妙的构思、高效的结构得到人们的广泛关注。但迤今为止,对索杆膜空间结构的研究都是将索杆和膜片分离开单独分析,在索杆膜协同分析方面还是一个空白。本文从协同分析的思路出发,对索杆膜空间结构的形态分析、静荷载分析和风振响应进行了系统深入的研究。 首先,本文回顾了索杆膜空间结构的发展历程和研究现状,给出了索杆膜空间结构的定义及与其他结构形式的区别。 详细推导了索杆膜空间结构的几何非线性公式,并且针对膜材的正交各向异性特性、膜材的褶皱、索的自重垂度、索的松弛等问题采取了相应的有效实用的计算方法。在建立空间杆件体系平衡方程的基础上,采用广义逆方法求解各种情况下的平衡方程,采用奇异值分解方法求解索杆的机构位移模态和自应力模态,并推导了力密度方法的基本公式。编制了相应的程序作为索杆膜空间结构分析的计算工具。 采用力密度方法和几何非线性有限元方法联合求解已知预应力分布求解几何的形态分析。采用基于平衡方程的奇异值分解方法求解已知几何形状求解对应的预应力分布的形态分析。对于索杆膜空间结构的协同形态分析,本文提出当前位形平衡法和虚实耦合法两种方法。通过比较具有代表性的索杆膜空间结构算例分析,证明了理论和计算程序的正确性。指出非协同形态分析方法不能准确考虑位移协调关系,并导致几何形状偏移和膜内预应力损失等问题。从协同分析和非协同分析的比较证明了协同形态分析的意义,并提出了需要协同形态分析与否的界定标准。 采用以非线性有限元为基础的协同荷载分析方法进行索杆膜空间结构的静力分析。算例分析考察了膜褶皱和索松弛后的结构刚度变化和受力特性并进行参数分析。协同荷载分析与忽略膜刚度的非协同简化计算进行比较,可以得出:在索杆膜空间结构中,膜片既是一种柔性屋面材料,又是受力结构中不可或缺的一部分,并可能会削弱结构的刚度,与刚性屋面有很大不同。所以,索杆膜空间结构荷载分析采用简化计算将产生较大的误差,并且计算结果偏向于不安全。 对一个伞形索杆膜结构试验模型进行了形态分析、膜片裁剪以及荷载试验与理论计算的比较,验证了计算理论和程序的正确性,得出了协同分析的实际意义。另外完成了一个马鞍型索杆膜结构的实际工程,主要工作包括形态分析、裁剪加工、现场指导施工等,进一步切身体会了索杆膜空间结构的加工、安装过程。 采用二种方法计算索杆膜空间结构的风振响应。一种方法是从运动微分方程出发,采用非线性随机有限元研究了索杆膜空间结构在时域内的风振响应。采用线性滤波器法中的自回归模型及参数识别技术模拟了多维脉动风速时程,风速转化为风荷载时考虑风与结构的速度祸合、空气附加质量等因素。算例分析表明了索杆膜空间结构在风荷载作用下显示出较强的非线性特征。与膜片单独计算做了比较,证明忽略索杆弹性变形的影响将使结果偏于不安全。进行参数分析,并总结了结构响应的风振系数。另一种方法是采用计算流体力学方法(ComPutatinnal Fluld Dynamies)和计算结构力学方法(ComPutational structure Dynamics)仿真模拟结构在风场作用下的响应。采用CFD方法计算坡屋面周围气流的运动及对结构的作用,求解体型系数,与规范比较表明采用CFD方法可以比较正确的反应结构表面的风压分布。综合运用CFD和CSD技术实现固流祸合的仿真模拟。通过悬索坡屋面在平均风作用的稳态分析,并与不考虑祸合计算比较,表明固流祸合的仿真模拟较好的反映出结构大位移对局部流场和风压存在较大的影响。 论文最后对上述研究内容及成果做了较中肯的总结,提出了以后待解决的若干其他关键问题。(本文来源于《浙江大学》期刊2003-04-01)

张志宏[6](2003)在《大型索杆梁张拉空间结构体系的理论研究》一文中研究指出本文发现C.Oran梁柱单元在求解纯弯曲问题时非常困难,而经典的T.L./U.L.法在求解以轴力为主的结构时效率不如梁柱理论有限元高。反过来,求解以弯矩为主的结构时,虽然梁柱单元误差也可以很小,但是其计算效率将随轴力与弯矩比值的减小而降低,甚至不收敛。 本文提出了连续索张拉时考虑滑移的悬链线索单元算法,并对其进行了算例验证。 本文首次将平衡矩阵理论推广到索杆梁体系并针对具有单一自应力模态的张弦梁体系进行了算例验证。梁单元不能作为主动张拉单元,采用本文方法可求出梁、杆单元的内力分布,可根据这一自应力(自内力)分布来选择构件的截面,对于构件的截面设计很有意义。 本文将动力松弛法和局部弧长法结合起来用于空间网格结构的非线性静力稳定性分析,并对其进行了经典算例验证。 本文提出基于将索、杆单元和梁单元分开的结构分块的思想来求解大型索杆梁混合单元体系初始预应力分布的局部分析法和适用于初始刚度不为零的超静定结构的单位初应变自内力分布矢量线性组合法两种方法,从而解决了大型索杆梁张拉空间结构体系初始自应力(自内力)的确定问题。 本文采用局部分析法成功地解决了张弦梁结构等大型索杆梁张拉空间结构体系的零状态几何确定问题。通过对形状确定问题的研究,可得出如下的结论:体系自应力(自内力)分布矢量的方向决定体系初始态几何;体系自应力(自内力)分布矢量的大小只影响体系的零状态几何;体系各个单元的截面尺寸设计也将影响体系的零状态几何。 本文提出了在初始自应力(自内力)确定的情况下结构体系各个单元的截面特性的确定问题。这个问题的意义在于索杆张拉体系和索杆梁张拉体系的施工可行性问题,也即根据平衡矩阵确定的体系的初始自应力(自内力)是否一定能够实现;初始几何构形(设计构形)是否一定能够张成;如果放松主动张拉单元,被动张拉单元的内力是否能够完全释放。单元截面特性确定问题和包含一阶或高阶无穷小机构的杂交结构的施工过程密切相关,该问题的解决是对平衡矩阵理论的补充和进一步完善,因此具有重要的理论意义和应用价值,是该类体系施工过程可行性分析和单元截面设计的理论基础。 在对大型索杆梁张拉空间结构体系进行静力分析的基础上,对肋环型索杆梁体系的合理的预应力分布和大小进行了研究。 对索杆梁体系动力响应作了详细的分析,对索杆梁体系在具有初始自平衡内力的情况下的动力响应量值有了一个明确的概念。对不同截面相同预应力和相同截面不同预应力模式下的索梁体系进行了参数分析,比较结果为内环的动力响应最为明显。 本文通过威廉平面刚架对静力稳定性分析的意义加以诠释,这种从势能和动能相互转化的观点可以较好的解释结构失稳时动能的来源和大小。同时对大型索杆梁张拉空间结构体系的稳定性进行了分析。 本文提出基于体系平衡矩阵将杆单元内力转化为悬链线索单元内力并可同时考虑节点荷载、保持体系设计构形的理论方法和基于动力松弛法的控制索段原长的张拉下斜索的施工分析及模拟方法。依据本文理论编制的程序成功的对一小型索杆张拉结构的设计和施工过程进行了分析模拟。 希望本文的工作能为索杆体系和索杆梁体系在我国的工程应用有所帮助。(本文来源于《浙江大学》期刊2003-03-01)

索杆膜空间结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对索杆膜空间结构进行了协同形态分析。根据现有的索膜非线性有限元找形理论和索杆体系找力方法,并考虑施工成形过程,提出了一种新的适合于索杆膜空间结构形态分析的求解方法——形态迭代求解法,并编制了相应的程序,实现了算法。最后通过一个算例验证了形态迭代求解法的正确性并得到如下结论:按该文算法得到的找形结果满足力平衡方程、相容方程和建筑师给定的边界条件。设计验算时被动张拉索的预应力值应通过计算得到。该文程序可用于索杆膜空间结构考虑施工成形的设计验算。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

索杆膜空间结构论文参考文献

[1].陆金钰,武啸龙,赵曦蕾,舒赣平.一种新型索杆全张力空间结构找形分析[C].第23届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册).2014

[2].刘凯,高维成,刘宗仁.索杆膜空间结构协同形态分析[J].工程力学.2007

[3].张志宏,张明山,董石麟.平衡矩阵理论的探讨及一索杆梁杂交空间结构的静力和稳定性分析[J].工程力学.2005

[4].胡宁,董石麟,罗尧治.索杆膜空间结构协同静力分析[J].空间结构.2003

[5].胡宁.索杆膜空间结构协同分析理论及风振响应研究[D].浙江大学.2003

[6].张志宏.大型索杆梁张拉空间结构体系的理论研究[D].浙江大学.2003

论文知识图

伞状索杆膜空间结构平面图与立面...美国芝加哥迪拜酒店的索杆膜幕墙另外...叁棱柱张拉整体膜结构日本横滨89博览会场的索析膜结构脊谷式索杆膜空间结构简图空间正交索桁支撑膜结构

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