(精品)膜結(jié)構(gòu)精品(2013年優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì))

1、膜結(jié)構(gòu)論文：膜結(jié)構(gòu)論文膜結(jié)構(gòu)論文摘要:大跨空間結(jié)構(gòu)是目前發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)類型。大跨度建筑及作為其核心的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r是代表一個(gè)國(guó)家建筑科技水平的重要標(biāo)志之一。文中對(duì)空間索膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景作了簡(jiǎn)要概述。關(guān)鍵詞:索膜結(jié)構(gòu)找形分析荷載分析優(yōu)化分析協(xié)同分析索膜結(jié)構(gòu)雛形可追溯到古代游牧民族使用的帳篷結(jié)構(gòu)。自1967年加拿大博覽會(huì)德國(guó)館創(chuàng)造性地大規(guī)模采用索膜結(jié)構(gòu)以來(lái)索膜結(jié)構(gòu)以其豐富的建筑造型和優(yōu)異的結(jié)構(gòu)受力特性得到了廣大建筑師、結(jié)構(gòu)師的

2、青睞廣泛應(yīng)用于商業(yè)、體育、工業(yè)等大跨度建筑結(jié)構(gòu)及戶外設(shè)施、文化娛樂(lè)建筑等各種建筑小品中。其中具有代表性的有沙特的利雅得體育場(chǎng)、美國(guó)的丹佛新國(guó)際機(jī)場(chǎng)、英國(guó)的千年穹頂以及韓日世界杯比賽的體育場(chǎng)館等。在索膜結(jié)構(gòu)蓬勃發(fā)展的同時(shí)一系列的設(shè)計(jì)、施工問(wèn)題也隨之產(chǎn)生。目前索膜結(jié)構(gòu)的研究主要集中在找形分析、裁剪分析、荷載分析、及施工工藝等方面。與國(guó)外相比國(guó)內(nèi)索膜結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用還比較落后。從上世紀(jì)80年代開(kāi)始國(guó)內(nèi)個(gè)別高校和研究機(jī)構(gòu)已致力于索膜結(jié)構(gòu)的研究開(kāi)

3、發(fā)工作并取得了很多成果。但是許多關(guān)鍵技術(shù)仍然只被一些發(fā)達(dá)國(guó)家所掌握。1索膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)索膜結(jié)構(gòu)是一種新型的空間結(jié)構(gòu)形式它通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力使結(jié)構(gòu)具有一定的剛度以承受各種荷載作用。概括而言索膜結(jié)構(gòu)有以下的優(yōu)缺點(diǎn)。(1)更自由的建筑形體塑造。多變的支承結(jié)構(gòu)和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化新穎美觀富有時(shí)代氣息。索膜結(jié)構(gòu)初始平衡形狀確定后就應(yīng)對(duì)其進(jìn)行荷載分析。其目的是為了檢查索膜結(jié)構(gòu)在各種荷載組合作用下結(jié)構(gòu)的剛度是否足夠、膜面的應(yīng)力與變形是否在容許范

4、圍內(nèi)以保證在敏感荷載作用下滿足強(qiáng)度要求和正常使用要求。目前索膜結(jié)構(gòu)的荷載分析主要使用非線性有限元法。早期的非線性有限元法一般采用直線索單元和三角形膜單元并考慮幾何非線性和索松弛、膜褶皺問(wèn)題。近年來(lái)許多學(xué)者在索膜結(jié)構(gòu)的單元模型方面進(jìn)行了研究比如采用非線性曲面膜單元和曲線索單元也有學(xué)者提出三維有限元分析方法。由于索膜結(jié)構(gòu)質(zhì)輕面薄結(jié)構(gòu)剛度很小對(duì)風(fēng)荷載比較敏感所以耦合風(fēng)振響應(yīng)分析是索膜結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的難點(diǎn)。因此關(guān)于風(fēng)和索膜結(jié)構(gòu)的耦合響應(yīng)以及可能產(chǎn)

5、生的動(dòng)力失穩(wěn)問(wèn)題需要進(jìn)行深入的理論分析和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究。2.3優(yōu)化分析目前索膜結(jié)構(gòu)的找形是根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)假設(shè)一組該索膜結(jié)構(gòu)初應(yīng)力的分布通常是為了獲得極小曲面而假定一組等初應(yīng)力的分布然后用適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法得到在該初應(yīng)力分布條件下索膜結(jié)構(gòu)的初始形狀。索與膜的初始應(yīng)力如何確定如何使膜結(jié)構(gòu)處于設(shè)計(jì)所追求的最優(yōu)狀態(tài)的研究并未深入地展開(kāi)。國(guó)內(nèi)方面錢基宏基于最小變形能理論提出“最優(yōu)形態(tài)”的概念建立了膜結(jié)構(gòu)“形態(tài)優(yōu)化”的最小變形能理論模型及求解方法衛(wèi)東等人結(jié)