收藏本站
《浙江大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

ETFE气枕的结构性能和关键技术研究

徐国宏  
【摘要】:国家游泳中心是2008年北京奥运会的主要比赛场馆之一,也是奥林匹克公园内的重要建筑。中标方案“水立方”的建筑围护结构采用了一种新型的ETFE气枕结构,其内外表面覆盖面积达12万平方米,建成后将是世界上最大的ETFE应用工程。本论文以此为背景,对这种新型建筑维护结构的结构性能和关键技术进行了分析研究。 论文首先回顾了膜结构的发展历史与应用情况,总结了ETFE膜材的特性及其重要应用工程。在广泛阅读文献的基础上,总结了适用于ETFE气枕结构的膜结构找形与荷载分析理论;提出了运用通用有限元软件ANSYS进行膜结构找形的实用方法。 接着论文以国家游泳中心—“水立方”的ETFE气枕结构为实例,对ETFE气枕结构进行找形及荷载态分析,并得出了ETFE气枕结构在各种荷载作用下的变形及应力分布情况,从而对该类结构的受力性能有了直观的认识,同时提出了ETFE气枕结构一般设计方法。 气枕内压及膜面应力水平是ETFE气枕结构设计的核心问题。本文分别讨论了环境温度变化和膜面温度变化与ETFE气枕结构内压及膜面最大主应力的关系,揭示了温度对ETFE气枕结构性能的巨大影响作用;通过对三种矢高、三种膜厚的ETFE气枕结构的计算,得出了气枕矢高和膜厚与气枕内压和膜面最大主应力的关系;通过气枕结构堆积雪荷载作用下的分析,认识了该种荷载对ETFE气枕结构的不利影响,提出了预防措施和解决办法。 本文还计算分析了屋盖气枕结构上膜面布置索网对ETFE气枕结构性能的影响,通过对比五种不同布索方式,得出了一些有用的结论;考虑了实际施工中由于两片膜材焊接而导致局部膜面加厚的情况,分析了其对ETFE气枕结构性能的影响。 此外,本文参考设计资料给出了ETFE气枕结构在屋盖及墙体处的连接构件设计图,并且计算讨论了ETFE气枕结构膜面应力对气枕连接件的作用。 本文最后对上述研究成果进行了总结并指出了进一步研究的方向。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU399

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 赵大鹏;陈务军;张丽梅;;大型充气膜结构及膜材的发展概述[J];建筑施工;2008年02期
2 赵兵;陈务军;何艳丽;宋浩;;ETFE薄膜双层气枕结构试验研究[J];空间结构;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘建明;ETFE薄膜双层气枕结构计算分析及试验研究[D];同济大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 杨欣霖;高速公路服务区绿色建筑技术体系研究[D];长安大学;2011年
2 王鹏;ETFE气枕的力学分析及其蒙皮效应的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 赵兵;ETFE薄膜材料性能与双层气枕结构试验研究[D];上海交通大学;2012年
4 赵大鹏;大型充气膜结构特性分析与高强膜材试验研究[D];上海交通大学;2007年
5 陈斌;充气膜的找形及荷载分析[D];上海交通大学;2007年
6 张子兆;气囊膜结构力学性能分析与试验研究[D];上海交通大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高柏峰,崔振山,黄健,邓荣俊;基于非线性有限元法的膜结构找形研究[J];燕山大学学报;2002年04期
2 卫东,沈世钊;薄膜结构初始形态确定的几种分析方法研究[J];哈尔滨建筑大学学报;2000年04期
3 李君,向阳;ETFE膜材在建筑中的应用[J];建筑创作;2004年01期
4 张其林,张莉;膜结构形状确定的三类问题及其求解[J];建筑结构学报;2000年05期
5 钱基宏,宋涛;张拉膜结构的找形分析与形态优化研究[J];建筑结构学报;2002年03期
6 邵小方;薄膜结构设计及应用中的主要问题[J];建筑技术开发;1995年03期
7 陈志华;多姿多彩的充气膜结构[J];建筑知识;2000年04期
8 傅学怡,顾磊,施永芒,邢民;北京奥运国家游泳中心结构初步设计简介[J];土木工程学报;2004年02期
9 万红霞,吴代华,陈军明;张力膜结构找形的非线性分析[J];华中科技大学学报(城市科学版);2004年02期
10 毛国栋,孙炳楠,唐志山;控制网格变形的动力松弛法膜结构找形分析[J];浙江大学学报(工学版);2004年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何志军,丁洁民;基于非线性有限元的膜结构初始形态设计[J];四川建筑科学研究;2004年03期
2 刘家喜,余志祥;膜结构设计制作中的几个关键问题[J];四川建筑科学研究;2004年04期
3 余志祥,赵雷;张力结构形态确定的改进方法[J];四川建筑科学研究;2005年01期
4 金小群;邢丽;赵滇生;;矩形钢管焊接空心球节点的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2010年03期
5 完海鹰,李童;张拉膜结构设计简介[J];安徽建筑;2004年02期
6 《中学物理师资培养中课程内容改革的研究》课题组;普通物理教材内容改革的五个方向[J];滨州师专学报;1999年02期
7 孙秀平;张玲;肖生春;陈长波;;在大学物理教学中实施“研究性学习”[J];长春理工大学学报(社会科学版);2007年01期
8 彭雪峰;;浅谈独立学院大学物理课程“素描加模块”式教学[J];长春理工大学学报;2011年10期
9 李淑芬;浅析位移电流与传导电流的区别[J];赤峰学院学报(自然科学版);2005年05期
10 万春明;刚体定轴转动的动量矩[J];长春光学精密机械学院学报;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨洲;;钢结构在建筑中的技术应用与艺术表达[A];中国建筑学会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 肖亚明;陶广亚;;膜结构的设计及应用[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
3 王仕统;;空间结构新分类与屋盖钢结构轻量化[A];第四届粤港澳可持续发展研讨会论文集[C];2008年
4 孟美莉;孙璨;吴兵;傅学怡;张剑;冯叶文;林建刚;;深圳大运会篮球馆屋盖结构稳定性分析[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
5 王仕统;;空间结构新分类与屋盖结构轻量化[A];钢结构工程研究(七)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2008年学术交流会论文集[C];2008年
6 董卫国;王新;李治;温四清;邹锐;;塔里木油田生活基地体育馆大跨度钢结构屋盖设计[A];钢结构工程研究(七)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2008年学术交流会论文集[C];2008年
7 沈世钊;;中国空间结构理论研究20年进展[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
8 王洪军;刘锡良;陈志华;;动力松弛法在索穹顶施工过程分析中的应用[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
9 熊维;;浅析膜结构的找形与设计[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第三册)[C];2005年
10 朱昊梁;孙文波;耿艳丽;江俊毅;王剑文;;太原大学体育游泳馆屋盖钢结构设计研究[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔磊;大尺度复杂张拉薄膜结构整体分析理论及其软件化[D];北京交通大学;2011年
2 赵冉;张拉索膜结构的膜褶皱与索系失效研究[D];华南理工大学;2011年
3 邢栋;一种单层折面网壳结构的理论分析和试验研究[D];浙江大学;2011年
4 田伟;刚性单层网壳结构找形与稳定研究[D];浙江大学;2011年
5 余志祥;高速铁路大型客站建筑风荷载及流固耦合作用研究[D];西南交通大学;2011年
6 丁北斗;基于环境激励网架结构的模态分析与损伤识别研究[D];中国矿业大学;2010年
7 钱曙珊;弦支穹顶结构铸钢节点的理论分析与试验研究[D];天津大学;2007年
8 刘占省;温度作用下拉索性能及弦支筒壳结构可靠性能研究[D];天津大学;2010年
9 刘红波;弦支穹顶结构施工控制理论与温度效应研究[D];天津大学;2011年
10 张玉兰;单双层网格结构建造技术与节点试验研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵文争;基于响应面法索穹顶结构的可靠度研究[D];浙江大学;2011年
2 刘传佳;张弦柱面网壳的理论分析与研究[D];浙江大学;2011年
3 张尧;张拉型温室膜结构找形及风振响应研究[D];昆明理工大学;2010年
4 张逸尘;绝缘弹胶物的褶皱与预防[D];浙江大学;2010年
5 王圣翔;双层折板网壳结构静、动力性能研究[D];河南大学;2011年
6 栾蔚;大尺寸焊接空心球节点极限承载力研究[D];兰州理工大学;2011年
7 胡云龙;大跨度高压对顶充气拱结构的试验研究及理论分析[D];长安大学;2011年
8 曹宇;深圳宝安体育场屋盖索膜结构施工监测与分析[D];华南理工大学;2011年
9 银小刚;大跨弦支穹顶结构稳定性及竖向地震响应分析[D];华南理工大学;2011年
10 吴鹏;基于力密度法荷载分析理论的索膜结构施工张拉模拟研究[D];华南理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李胜;张帆;仇银豪;;运用屋顶绿化构建雨水回用系统[J];安徽农业科学;2008年05期
2 何云;刘滔;唐润生;;太阳能烟囱技术应用研究[J];中国建设动态(阳光能源);2007年02期
3 谭锋;杨庆山;李作为;;薄膜结构分析中的褶皱判别准则及其分析方法[J];北京交通大学学报;2006年01期
4 于晓晶;李梅;陈淑芬;;城市雨水利用模式探讨[J];节能与环保;2008年05期
5 曹向丽;;浅谈污水源热泵技术与节能环保[J];才智;2010年35期
6 林涛;;居住建筑外墙保温技术[J];长沙大学学报;2006年02期
7 惠岗,刘龙军,薛风岐;高速公路休息设施的规划、停车容量及征地规模[J];东北公路;1996年02期
8 晨风;;“鸟巢”的几个第一[J];中国地产市场;2006年12期
9 王艳梅;;我国“太阳房”的利用与发展[J];地理教育;2010年Z2期
10 刘建明;吴明儿;张其林;;ETFE双层气枕计算分析及比较[J];东南大学学报(自然科学版);2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 郭璐;;膜材的力学模型和物理、力学性能试验分析[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年
2 蓝天;刘枫;;中国空间结构的二十年[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
3 刘建明;吴明儿;张其林;;充气膜结构非线性有限元找形计算方法[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 江锡虎;充气膜结构全过程分析和造型技术研究[D];同济大学;2006年
2 谭锋;张拉薄膜结构的褶皱和动力分析[D];北京交通大学;2007年
3 刘建明;ETFE薄膜双层气枕结构计算分析及试验研究[D];同济大学;2008年
4 王秀艳;绿色建筑水资源可持续利用理论与措施研究[D];南开大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磐;太阳能热水器在既有住宅中的应用研究[D];天津大学;2003年
2 方轶;太阳能墙体在我国的应用研究初探[D];天津大学;2004年
3 许晶;气枕式ETFE膜结构的静力分析[D];北京工业大学;2005年
4 田智华;建筑遮阳性能的实验检测技术研究[D];重庆大学;2005年
5 戚玉丽;水质性缺水地区中水合理利用分析[D];浙江大学;2006年
6 王琪;重庆地区公共建筑设计节能策略[D];重庆大学;2006年
7 杨文娟;高速公路服务区污水生物接触氧化处理技术研究[D];长安大学;2006年
8 赵大鹏;大型充气膜结构特性分析与高强膜材试验研究[D];上海交通大学;2007年
9 陈斌;充气膜的找形及荷载分析[D];上海交通大学;2007年
10 石晓玮;西安地区住宅建筑节能构造措施研究[D];昆明理工大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 李鹏;杨庆山;;ETFE气枕共同作用模型的数值模拟与试验验证[J];北京交通大学学报;2014年01期
2 冯远红;闫文魁;殷继刚;陈务军;;拱形气肋充气阶段力学性能分析与试验[J];空间结构;2009年02期
3 高海健;陈务军;付功义;;浮空器囊体膜材力学性能试验研究[J];空间结构;2010年01期
4 乔克;吴明儿;张其林;;铝合金温室拱形ETFE膜屋面抗风性能分析[J];农业工程学报;2012年14期
5 赵兵;陈务军;何艳丽;宋浩;;ETFE薄膜双层气枕结构试验研究[J];空间结构;2013年01期
6 王长国;刘远鹏;崔宇佳;谭惠丰;;逆向迭代的点阵式充气翼三维保形分析[J];哈尔滨工业大学学报;2013年09期
7 徐彦;关富玲;川口健一;;充气薄膜结构的悬垂和充气展开过程[J];浙江大学学报(工学版);2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘建明;ETFE薄膜双层气枕结构计算分析及试验研究[D];同济大学;2008年
2 向新岸;张拉索膜结构的理论研究及其在上海世博轴中的应用[D];浙江大学;2010年
3 熊小慧;复杂工况下铁路货车篷布受力综合试验与分析[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡云龙;大跨度高压对顶充气拱结构的试验研究及理论分析[D];长安大学;2011年
2 王慧慧;考虑裁剪影响的膜结构形态分析方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 王鹏;ETFE气枕的力学分析及其蒙皮效应的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 甘萍;充气囊体结构在吊挂荷载下变形性能实验研究[D];上海交通大学;2012年
5 赵兵;ETFE薄膜材料性能与双层气枕结构试验研究[D];上海交通大学;2012年
6 窦金楠;从上海世博会看世博建筑的生态建筑美学[D];天津大学;2012年
7 张晓丽;建筑浮空结构可行性研究[D];天津大学;2012年
8 杨超辉;网球场活动屋盖结构方案设计[D];浙江大学;2008年
9 谭志乐;热、湿、光作用下膜结构材料耐老化性估计[D];东华大学;2009年
10 兰岳;张拉膜结构的形态优化设计[D];大连理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 卫东,沈世钊;薄膜结构初始形态确定的几种分析方法研究[J];哈尔滨建筑大学学报;2000年04期
2 向阳,李君,沈世钊;薄膜结构的初始形态设计分析[J];空间结构;1999年03期
3 张莉,张其林,丁佩民;悬索结构初始状态及放样状态的确定分析[J];同济大学学报(自然科学版);2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 宋昌永;沈世钊;;薄膜结构的形状确定分析[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐国宏,袁行飞,傅学怡,顾磊,董石麟;ETFE气枕结构设计——国家游泳中心气枕结构设计简介[J];土木工程学报;2005年04期
2 许晶;薛素铎;向阳;;气枕式ETFE膜结构的初始形态分析[J];空间结构;2006年01期
3 刘开国;;气枕式ETFE膜结构的找形分析[J];空间结构;2009年04期
4 廖少英;德尔它2的主氧化剂贮箱两级增压系统[J];中国航天;1994年08期
5 ;合资·合作[J];企业技术开发;1998年04期
6 薛素铎;许晶;向阳;;荷载作用下气枕式ETFE膜结构受力性能分析[J];空间结构;2007年01期
7 廖少英;低温液体推进剂增压分析与计算[J];上海航天;1990年01期
8 谢海状;高晓峰;;从北京奥运国家游泳中心“水立方”——谈远大设计与施工技术应用[J];中国建筑金属结构;2007年02期
9 陈蕾;杨斌;常军;侯本才;王双军;;国家游泳中心(水立方)工程施工新技术综述[J];建筑技术;2008年08期
10 傅学怡,顾磊,施永芒,邢民;北京奥运国家游泳中心结构初步设计简介[J];土木工程学报;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 向阳;许晶;薛素铎;;气枕式ETFE膜结构的初始形态分析[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
2 谢海状;高晓峰;;从北京奥运国家游泳中心“水立方”谈远大设计与施工技术应用[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
3 吴明儿;王珏;张其林;张艳琪;;ETFE薄膜屋盖铝合金实验展示厅设计与安装[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
4 胡晓明;;“水立方”——从方案到实施[A];第十一期全国体育场馆建设、维护与经营讲习班资料汇编[C];2008年
5 罗涛;林若慈;毛红卫;张建平;张欣;王书晓;梁雪梅;;国家游泳中心室内光环境关键技术研究[A];城市化进程中的建筑与城市物理环境:第十届全国建筑物理学术会议论文集[C];2008年
6 杨琼;;心血管手术患者在院内转运过程中的安全护理[A];2009年浙江省胸心外科学学术年会论文汇编[C];2009年
7 董少梅;谢平;王明山;;臭氧溶核治疗腰椎间盘突出症64例的临床观察[A];中华医学会疼痛学分会第七届年会论文摘要集[C];2007年
8 史培芳;黄德文;;老年隐蔽性自发性气胸诊疗中的护理[A];全国内科护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2004年
9 王珏;吴明儿;张其林;;充气膜结构的成形过程分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
10 王珏;吴明儿;罗晋;张其林;;充气膜结构的内压设定与设备设计初步[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 吴东 耿诺 刘宇鑫;“水立方”第一块气枕成功装上[N];北京日报;2006年
2 企名;通风透气好安眠[N];中国信息报;2006年
3 范华;家庭氧疗护理[N];医药养生保健报;2006年
4 高鹏孙晓胜;神奇“水立方”,自己会“洗脸”[N];新华每日电讯;2008年
5 张超;“水立方”内静悄悄[N];科技日报;2006年
6 张超;“水立方”内静悄悄[N];中国建设报;2007年
7 本版编辑李媛 王佳;水立方的“膜”力[N];中国经营报;2008年
8 本报记者 张子麟;“水立方”的秘密[N];中国经济导报;2007年
9 牟兰;特新技术为“水立方”保驾护航[N];建筑时报;2007年
10 赵志国;“膜”幻水立方[N];中华建筑报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周峰;大跨度空间钢膜结构健康监测研究与应用[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐国宏;ETFE气枕的结构性能和关键技术研究[D];浙江大学;2005年
2 王鹏;ETFE气枕的力学分析及其蒙皮效应的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 许晶;气枕式ETFE膜结构的静力分析[D];北京工业大学;2005年
4 赵兵;ETFE薄膜材料性能与双层气枕结构试验研究[D];上海交通大学;2012年
5 石玉鹏;推进剂贮箱氦气增压系统启动特性研究[D];上海交通大学;2007年
6 王珏;充气膜结构的设计方法与成形过程分析[D];同济大学;2008年
7 李凯敏;斜拉网架结构体系静力分析及施工模拟研究[D];天津大学;2007年
8 葛建;膜结构适应性设计研究初探[D];北京交通大学;2010年
9 王晖;ETFE膜结构安装施工控制研究[D];长安大学;2010年
10 郭晓娟;膜结构建筑适用性分析[D];浙江大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026