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  • 简介:基于肥皂泡成型原理,提出了一种气枕形态优化方法,并用APDL编写了相应的程序.通过对比分析圆形ETFE气枕的优化结果与理论值,验证了优化方法的准确性.同时,利用编制的程序对三角形、菱形、六边形、椭圆形等ETFE气枕进行了优化分析,并考察了边界空间位置变化对六边形气枕找形的影响.分析表明,在内部气压与起拱高度一定的情况下,本文提出的找形优化方法可确定气枕的最优形状和膜内应力.

  • 标签: ETFE气枕 肥皂泡 找形 优化
  • 简介:FEDR(FiniteElementDynamicRelaxation)法是一种新型的找形分析方法,即结合悬链线单元及有限单元法的动力松弛法.动力松弛法不需要组装结构刚度矩阵,但该方法在求解过程中容易错过局部极值.对该问题提出改进措施,给出FEDR法的步骤及程序实现策略,并用FORTRAN语言和ANSYS的APDL语言编写程序.采用FEDR法对索穹顶结构进行形态分析.索穹顶结构的索垂度不能忽略,给出考虑结构成形后索长和索中张力水平分量的无应力索长计算公式.进行了算例分析,结果表明,FEDR法是正确可行的,改进措施、求解过程及程序实现策略是正确合理的,推导的无应力索长计算公式是正确的,应用该方法对索穹顶结构进行找形分析是可行的.

  • 标签: 索穹顶结构 找形 FEDR法 无应力索长计算公式
  • 简介:追求建筑形态的美是每个建筑师从事建筑创作的重要目的之一,而力求结构设计的合理又是每个结构工程师的一项重要责任。结构应该是结构内在规律的外在表现。因此,要实现艺术与技术的完美结合,建筑与结构不仅应做到形式上的结合,也应做到内在规律的结合。本文拟在建筑形态构成与结构理论等方面,对空间结构与建筑形态的关系进行初步分析,作为今后进行深入研究的基础。

  • 标签: 建筑形态 建筑创作 建筑师 空间结构形态 结构工程师 基础
  • 简介:由于组合空间结构中单元种类和材料种类较多,导致该类结构的形状优化困难.本文引入改进的MDOD法用于该类结构的形状优化.针对实际工程结构进行分析,并与其它优化方法的结果做了比较,计算表明,该方法优化的效果良好.

  • 标签: MDOD算法 优化设计 形状优化 组合结构 组合次梯度 数学模型
  • 简介:在总结了传统的穹顶结构特点的基础上,提出并用CAD技术建构了一种新型的空间网格穹顶结构--瓣形穹顶.同样是圆形平面,瓣形穹顶却可变化出各种造型极为丰富的空间形态.文章对瓣形穹顶的几何特征、建筑形态与构成、结构的受力特点和结构布置方案作了系统的研究.这种穹顶结构既可以用于中小跨度结构,也可应用于大跨度的空间穹顶结构.

  • 标签: 瓣形 建筑特点 形体 穹顶结构 CAD技术 结构特点
  • 简介:索撑网壳是一种新型的空间结构式,主要应用于大跨度玻璃采光顶结构中,本文对-40m跨度的椭圆抛物面索撑网壳结构进行了稳定全过程分析,考察了荷载的不同分布形式、不同索预张力以及不同截面等因素对索撑网壳结构稳定承载力的影响.通过对计算结果的对比分析,初步了解了索撑网壳结构的基本力学性能,为进一步将索撑网壳结构推向工程实践奠定了基础.

  • 标签: 索撑网壳 表面平移法 稳定性 极限承载力
  • 简介:构造大跨度空间结构是现代建蔬空问结构的发展方向。从古至今人类不断创造空间砖度的新记录,目前.人类已经建造了一批大跨度空间结构,这些结构的跨度在人类建筑史上达到了空前的水平,然而探索新的结构式,构造更大跨度的空间结构一直是人类追求的目标.弦辐结构正是在这一背景下.为建造起大跨度的空间结构而提出的一种新型的结构式。本文提出弦辐结构的基本概念、着重描述了弦辐结构的空间构形并对其结构特点作了进一步研究和分析。

  • 标签: 大跨度空间结构 超大跨度 建筑史 构造 建造 构形
  • 简介:笔者在工作中有幸参与了多个机场航站楼的设计,又因工作关系参观了许多机场航站楼。将接触到的这些航站楼进行适当的对比和分类,有利于更清楚地了解和认识航站楼设计的过去与未来。本文分别从屋盖结构和抗侧力结构两方面介绍了不同年代、不同形式的航站楼结构,在总结现有航站楼所采用结构的基础上,展望了未来可能被采用的几种结构式。相信这种相对完整的总结对今后的设计会有一定的帮助。

  • 标签: 航站楼 结构形式 屋盖结构 抗侧力结构
  • 简介:本文研究了一种新型的空间网格结构--折板形锥面网壳,它综合了折板和网壳的优点,有广泛的工程应用前景.文中对折板形锥面网壳的空间造型和几何构成进行了分析,研究了几种常用建筑平面(正方形平面、长方形平面、正六边形平面)的折板形锥面网壳的网格布置形式和支承体系,探讨了水平推力的处理方法.文中还分析了常用支承条件下正方形平面的折板形锥面网壳的受力特性.

  • 标签: 折板形锥面网壳 建筑造型 结构形式 受力特性
  • 简介:索穹顶结构是一种结构效率极高的空间张力结构体系,由于该结构节点较为稀疏使得上部刚性网格系统的设计和施工有一定难度,从而也限制了索穹顶结构的推广应用.为了解决这一实际工程问题,进一步拓展索穹顶结构的应用范围,本文提出了一种刚柔相济的组合空间结构——刚性网格索穹顶结构,并给出了三种具体的结构组合形式;同时为了能够较为精确地确定该结构式的初始形态,本文结合空间杆系平衡矩阵理论和构件原长不变的概念,提出了"近似等效荷载生死单元法",该方法通过荷载的等效和构件单元的"生死"过程来找到结构的初始形态.算例分析表明该方法可以较为准确地确定刚性网格索穹顶结构的初始形态.本文工作可为该类结构的初始选型和设计提供依据.

  • 标签: 刚性网格索穹顶 刚性屋面 平衡矩阵 结构形态 近似等效荷载生死单元法
  • 简介:针对索长误差会造成膜结构的初始形态产生误差这一问题,基于非线性有限元法,通过对索施加温度作用模拟索长的制作误差,研究了索长制作误差对鞍形膜结构初始形态的影响特性和影响敏感度,其中初始形态包括初始几何形状、膜面初始预应力、索初始预拉力及初始支座反力.并进一步分析了结构参数,如跨度、高跨比、索膜预张力密度比对研究结果的影响.分析得到如下结论:索偏短时,索长误差对初始几何形状、初始膜面应力、初始索力及初始支座反力的影响均成线性关系,也就是影响敏感度为1;索偏长相对较小时,结构各项初始误差仍与索长误差呈线性关系,而索偏长相对较大时,索长误差对结构初始形态的影响表现出了非线性.当结构取不同跨度、矢跨比和索膜预张力比时,仍具有上述规律.本文结论可以为进一步完善膜结构技术规程中的相关规定提供基础材料和依据.

  • 标签: 鞍形膜结构 初始形态 施工成形 误差分析 索长误差
  • 简介:以半椭球形充气膜结构为例,运用通用有限元程序ANSYS,通过改变初始形态下内压、摩擦系数、膜厚,对气承式充气膜结构的初始形态进行索膜接触分析,同时将接触模型与共节点模型进行了对比分析.分析结果表明:索可以等效为边界约束,使得结构刚度增大,增强了结构的整体稳定性;合理的内压可以使索与膜面获得比较均匀的预应力;摩擦系数对膜材的选择具有一定的参考价值;膜厚对接触分析各结果的影响不同,在膜结构设计时应予以考虑;接触模型比共节点模型更合理.

  • 标签: 气承式充气膜结构 初始形态 索膜接触 有限元法
  • 简介:本文利用LS-DYNA软件对同冲量不同超压峰值不同时间的三种荷载工况下钢-混凝土组合梁的动力响应及破坏模式进行了研究对比,并对梁的变形过程、关键位置点的位移、速度、支座剪力和跨中弯矩进行了详细的分析。结果表明,在爆炸冲击波下,开始阶段混凝土板对钢梁有很好的保护作用,但混凝土易于破碎,钢-混凝土组合梁容易丧失共同工作的能力,剪切破坏是钢-混凝土组合梁的一种重要破坏形式。

  • 标签: 钢-混凝土组合梁 爆炸荷载 破坏形式 动力响应
  • 简介:本文首先分析了张力集成穹顶单元的几何形态,并基于此提出了索穹顶结构的几何及拓扑关系,介绍了几种索穹顶结构的构成型式,归纳出了索穹顶结构的工作机理.

  • 标签: 索穹顶结构 几何形态 拓扑 张力 平移
  • 简介:结构住宅的围护结构是钢结构住宅建筑中重要的部件,目前在钢结构住宅设计中,钢结构体系的设计理论、设计实践和施工安装都已日臻成熟,但相应的围护结构设计却缺乏基本的设计程序和相应的规范要求,南京旭建生产的蒸压轻质加气混凝(NALC)板在用于钢筋混凝土和钢结构围护结构的设计和施工中都取得了较为成功的经验,此处以NALC板为例简迹钢结构围护结构的设计与施工技术,本文是其中第四部分。

  • 标签: 钢结构住宅 围护结构 NALC板 建筑设计 施工技术
  • 简介:在多高层住宅中,使用钢材构造结构体系能加快工程进度、降低造价、减少开支、加快资金流转。已建的工程表明,钢结构体系能理想地应用于旅馆、公寓楼和高档住宅楼,满足各种功能要求。近年来,美国的一些多层住宅用钢材取代传统的混凝土结构或者是木结构。本文将以几个典型工程为例,向读者介绍美国多层钢结构住宅使用的一些典型结构体系及工程基本概况。

  • 标签: 美国 多层钢结构 多高层住宅 建筑结构 交错桁架钢 框架体系
  • 简介:索托结构是我国自行开发的一种新型结构式,其外形类似斜拉结构但受力性能则完全不同。其受力特点与悬索结构有相似之处,故集中了斜拉结构和悬索结构的优点,克服了它们的不足之处。目前国内外超跨度结构仅有斜拉和悬索结构两种,且都存在许多缺点。索托结构因其斜索效率大大改善,受力更为合理,故可节省用材和工程造价,其跨越空间的能力比斜拉和悬索结构均优,且施工方便。

  • 标签: 悬索结构 斜拉结构 受力性能 施工方 工程造价 跨度
  • 简介:栽剪分析是膜结构设计过程中的关键,为此,本文提出一种有效的方法——动态规划法,把空间任意曲面近似晨成平面。即基于动态规划的基本思想,把空间任意曲面划分成有限个相邻的条块(称之为条元—),依次耦联计算出每一条元的展开形状,便可得到整个曲面的展开图。最后给出两个算例。

  • 标签: 膜结构 裁剪分析 空间 设计过程 算例 计算