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《华南理工大学》 2011年
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张拉索膜结构的膜褶皱与索系失效研究

赵冉  
【摘要】:张拉索膜结构的膜褶皱分析与索系失效分析是该类结构荷载态分析中的两个重要方面。通过膜褶皱处理,可以在膜面出现受力褶皱后对结构的荷载响应进行正确的分析。通过索系的失效分析,可以定量分析各构件的重要性并找到结构的薄弱环节,得到结构体系的失效模式和可靠度指标。本文进行了以下研究工作并得到了一些有意义的结论: (1)基于实际的张拉索膜工程中精确的结构形态和索的预张力分布都是未知的这一情况,提出了适时考虑索找力的索膜结构形态分析方法。采用该方法对小型张拉索膜结构及大型张拉索膜工程进行了形态分析,发现该方法可以快速有效的得到合理的结构形态和合适的预张力分布,使索找力和结构找形成为了一个统一的过程。 (2)提出了局部坐标系转置和刚度等效分析褶皱膜的方法,该方法通过局部坐标系转置,避免了褶皱单元主应力方向上复杂满秩矩阵的处理问题,给褶皱膜的分析提供了新的思路。采用该方法对马鞍形索膜结构和伞形索膜结构进行了褶皱分析,结果表明该方法可以有效地对褶皱膜进行处理,可得到褶皱单元出现后膜结构正确的荷载响应。 (3)为解决膜褶皱分析时的计算发散、精度较低和工程应用等问题,提出了剪切模量归零和刚度等效来分析膜的褶皱的方法。该方法是局部坐标系转置和刚度等效分析法的改进方法,可以在不进行局部坐标系转置的情况下,实现局部坐标系和主应力方向的重合,大大提高了计算效率和计算精度,通过对两个大型膜结构的褶皱分析,发现该方法能快速有效地对大型膜结构进行褶皱处理,解决了膜褶皱分析的工程应用问题。 (4)通过对索构件的失效进行研究,提出了采用环比评分法(DARE法)和敏感性分析法相结合的构件重要性分析方法。该方法基于体系刚度变化理论,可定量得到构件的相对重要性系数。根据构件重要性分析结果,提出了关键构件重要性弱化的概念和相关措施。对宝安体育场的分析结果表明,通过对关键索构件的分索处理,可有效降低关键构件的重要性系数,可增多结构的安全防线,提高结构体系的抗倒塌能力。 (5)提出了采用路径可靠数寻找索系主要失效模式的方法,该方法通过可靠数这一本文中新定义的概念来判断体系的主要失效构件和寻找主要失效模式。通过对大型索膜结构的失效分析发现,路径可靠数可以直观的反映失效路径在各失效序列上的位置和失效路径的长度,路径平均可靠数可初步判别主要失效模式的序位,可简化结构体系可靠度计算的复杂过程。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU399

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵鹏飞;对分枝限界法的一种改进[J];四川建筑科学研究;1997年04期
2 邱德锋,周艳,刘西拉;突发事故中结构易损性的研究[J];四川建筑科学研究;2005年02期
3 刘凯;聂素萍;刘宗仁;;膜结构裁剪分析中测地线生成的改进的非线性有限元法[J];四川建筑科学研究;2008年06期
4 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
5 李波;杨庆山;谭锋;;张力结构的施工计算[J];北京交通大学学报;2007年01期
6 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
7 陶莉;;JC法计算结构可靠度的电算程序[J];水利与建筑工程学报;2008年03期
8 李宁;杨博;姜绍飞;;基于构件重要性系数的结构易损性分析[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2010年01期
9 董聪;结构系统可靠性理论:进展与回顾[J];工程力学;2001年04期
10 郑君华;袁行飞;董石麟;;两种体系索穹顶结构的破坏形式及其受力性能研究[J];工程力学;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 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年
2 孔丹丹;张弦空间结构的理论分析与工程应用[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 赵维涛;结构系统多失效模式可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 唐喜;基于ANSYS参数化语言的索膜结构找形优化和荷载分析[D];河海大学;2005年
3 季俊杰;平面索拱结构可靠度计算的大系统方法及参数分析[D];东南大学;2006年
4 全亮;膜结构的褶皱分析理论与数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 何键;索杆体系的可靠性研究与施工模拟分析[D];浙江大学;2007年
6 杨会杰;预应力钢结构拉索的可靠度分析与设计指标研究[D];天津大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵鹏飞;对分枝限界法的一种改进[J];四川建筑科学研究;1997年04期
2 徐军,郑颖人,刘东升;地基承载力的模糊可靠度分析[J];四川建筑科学研究;1999年02期
3 杨丽娜,车维毅,陈勉;连续变更第二定理在结构可靠性分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2003年01期
4 王剑,刘西拉;对关系结构耐久性计算的两种思路的比较[J];四川建筑科学研究;2003年03期
5 陈义元,何思明;复合地基承载力的可靠度分析[J];四川建筑科学研究;2003年03期
6 杨婷连,王杰光,李文兴,谭景和;各种装修材料对楼板可靠度的影响研究[J];四川建筑科学研究;2004年03期
7 邱德锋,周艳,刘西拉;突发事故中结构易损性的研究[J];四川建筑科学研究;2005年02期
8 杜兆宇,刘西拉;建立结构分析结果与图形输出的可行渠道[J];四川建筑科学研究;2005年03期
9 梁红卫,唐义军;基于随机有限元可靠度的RC结构抗火设计的理论方法[J];四川建筑科学研究;2005年05期
10 彭建政;何广杰;周灵源;;灰色聚类方法在建筑结构鉴定中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋昌永;王树斌;;薄膜结构中索滑动对结构性能的影响[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
2 李志成;史海兵;乔蓓蓓;李忠中;;已建防护结构的可靠性评判方法研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
3 那向谦;郑竹;;膜结构裁剪标准的确定[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
4 王健宏;那向谦;;膜结构常用的裁剪下料方法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
5 王靖;邱志平;;复合材料张拉膜结构找形的力密度区间分析方法[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
6 夏均民;王媛;孔亮;;泛克立格法在渗透系数随机场离散中的应用及存在的问题[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
7 黄文虎;方勃;刘芳;;航天动力学发展与展望[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 邢万波;周钟;巩满福;;M0nte Carlo法和几何法的讨论和改进[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 宋玉香;贾晓云;朱永全;;地铁隧道复合式结构可靠度简化分析方法研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 蒋跃文;叶正寅;;充气薄膜结构的气动弹性问题研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 谭海涛;受水下爆炸载荷作用的船体结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 谢波涛;台风/飓风影响海区固定式平台设计标准及服役期安全度风险分析[D];中国海洋大学;2010年
4 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
5 罗以喜;双轴向经编柔性复合材料多轴向力学性能研究[D];东华大学;2010年
6 代学灵;玻化微珠整体式保温隔热建筑研究[D];太原理工大学;2010年
7 李妍;混凝土多孔砖墙体裂缝控制的相关力学性能研究[D];吉林大学;2011年
8 沙丽荣;基于正交基神经网络的结构可靠性分析[D];吉林大学;2011年
9 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩福冬;再生混凝土基本力学性能的数理统计分析和可靠度研究[D];山东科技大学;2010年
2 王春磊;输送石灰石悬索桥钢索塔抗风性能研究[D];山东科技大学;2010年
3 王珺;山区风特性参数与自锚式悬索桥的静风稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
4 王莉荔;500MPa级热轧带肋钢筋机械锚固性能试验研究[D];郑州大学;2010年
5 易明;地震作用下渡槽结构的动力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
6 张庆新;混凝土抗冻性能研究及在冷却塔中的应用[D];郑州大学;2009年
7 张爱霞;FRP加固受损钢筋混凝土框架节点抗震性能[D];郑州大学;2010年
8 李超;小型水库溃坝风险分析研究[D];山东农业大学;2010年
9 刘小平;深港城际供水网络顶管项目成本控制案例研究[D];大连理工大学;2010年
10 初宝和;“豪森茗家”项目价值工程应用研究[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱德锋,周艳,刘西拉;突发事故中结构易损性的研究[J];四川建筑科学研究;2005年02期
2 胡隽,王元丰;组合压杆大挠度屈曲分析[J];北方交通大学学报;2000年01期
3 董聪,何庆芝;随机疲劳累积损伤可靠性分析模型[J];北京航空航天大学学报;1995年02期
4 董聪;可靠性工程中的经验Bayes方法(Ⅱ)[J];北京航空航天大学学报;1996年04期
5 陈琳,刘长海,孟惠荣;多失效模式相关的结构系统可靠性分析[J];北京印刷学院学报;1995年02期
6 杨伟军,李桂青;结构可靠度的一种简捷计算方法[J];长沙交通学院学报;1999年03期
7 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
8 张雷明,刘西拉;钢筋混凝土结构倒塌分析的前沿研究[J];地震工程与工程振动;2003年03期
9 邓可顺;大跨度空间网壳结构弹性稳定性计算[J];大连理工大学学报;1991年06期
10 贡金鑫,王海超,赵国藩;结构疲劳累积损伤与极限承载能力可靠度[J];大连理工大学学报;2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 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年
2 张明山;弦支穹顶结构的理论研究[D];浙江大学;2004年
3 詹伟东;葵花型索穹顶结构的理论分析和试验研究[D];浙江大学;2004年
4 陈联盟;Kiewitt型索穹顶结构的理论分析和试验研究[D];浙江大学;2005年
5 陈波;大跨屋盖结构等效静风荷载精细化理论研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 马明;膜结构裁剪分析中若干问题的研究及其应用[D];中国建筑科学研究院;2002年
2 穆加宇;结构可靠性理论在桥梁工程中的应用[D];浙江大学;2002年
3 操小峰;张弦梁结构的受力性能研究及程序开发[D];大连理工大学;2004年
4 张重阳;弦支穹顶的有限元分析研究[D];天津大学;2003年
5 丁博涵;张弦梁结构的静力、抗震和抗风性能研究[D];浙江大学;2005年
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1 蔡晶泽,宣蓝青,杨佳林;索膜结构屋面安装技术[J];中国科技信息;2005年06期
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4 那向谦;索膜结构基本体系与建筑设计[J];建筑学报;2001年02期
5 陈艳丽;杨国力;;膜结构在大跨度结构中的应用[J];科技信息;2007年06期
6 顾冬生,郭正兴,李瑞刚;索膜结构的Ansys分析方法[J];钢结构;2004年04期
7 张勇,李耀群;索膜结构材料及其防火设计问题[J];广东建材;2005年01期
8 张文英;义乌体育会展中心体育场索膜结构篷盖的设计与施工[J];建筑技术;2001年12期
9 叶奕彬;;从了解膜结构到个性空间创作[J];建筑技艺;2009年09期
10 蔡兴东,向阳,袁英战;广州大都市商场索膜结构工程制作及施工[J];建筑技术开发;2000年04期
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1 林文静;陈树辉;;索膜结构自由振动的有限元分析[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷[C];2010年
2 魏德敏;朱美玲;李頔;;开敞式索膜结构的气动失稳临界风速[A];第十二届现代数学和力学会议论文集[C];2010年
3 俞晓萌;盛林峰;;世博轴相关施工技术简介[A];施工机械化新技术交流会论文集(第十辑)[C];2009年
4 王文胜;薄燕培;胡庆卫;;佛山世纪莲体育中心索膜结构[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
5 沈世钊;武岳;;大跨度柔性结构考虑流固耦合效应的风振性能研究[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004年
6 龚景海;;索膜结构设计系统SMCAD的最新进展[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
7 白正仙;;索膜结构平衡法找形分析[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
8 武岳;杨庆山;张亮泉;王基盛;沈世钊;;索膜结构风致动力响应性能的风洞实验研究[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004年
9 刘学林;袁驷;;索膜结构有限元线法找形分析中的初始解统一构造方法[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
10 那向谦;杨维国;;索膜结构的特点、结构分析要素及展望——第十二届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
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1 陈光 本报记者 王春;世博轴:实现建筑与自然的和谐[N];科技日报;2009年
2 ;张拉式索膜结构范例:芜湖体育场[N];中国建设报;2003年
3 本报记者 沈则瑾;上海世博局世博轴部部长赵克平:最美的事业 最开心的工作[N];经济日报;2010年
4 记者 徐敏;世博轴科研课题通过验收[N];建筑时报;2010年
5 通讯员 章华平;世博工程春节施工忙[N];建筑时报;2009年
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7 任佳 本报记者 王春;在“预演”中遥想科技世博[N];科技日报;2009年
8 通讯员 章华平;勇攀“科技世博”建设制高点[N];建筑时报;2009年
9 记者 徐敏 通讯员 章华平;世博轴“阳光谷”今日“绽放”[N];建筑时报;2009年
10 杨永凤;西二旗站克难关[N];首都建设报;2010年
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1 冼耀强;轮辐式索膜结构损伤情况下的动力性能研究[D];长安大学;2013年
2 刘学林;索膜结构有限元线法找形的研究[D];清华大学;2009年
3 毛国栋;索膜结构设计方法研究[D];浙江大学;2004年
4 夏劲松;索膜结构的构造理论和柔性天线的结构分析[D];浙江大学;2005年
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10 杨东武;星载大型可展开索网天线结构设计与型面调整[D];西安电子科技大学;2010年
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1 宋伟;索膜结构的形态分析研究[D];内蒙古工业大学;2011年
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3 孙健美;轮辐式空间索膜结构的静态定性试验与损伤分析的探讨[D];华南理工大学;2010年
4 刘扬;索膜结构及其对建筑设计与表现的影响初探[D];清华大学;2004年
5 彭涛;向量式有限元在索膜结构分析中的应用[D];浙江大学;2012年
6 张鹏;耦合作用下索膜结构的风振响应分析[D];河北工程大学;2010年
7 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
8 耿艳丽;索膜结构的初始形状确定及张拉施工模拟分析[D];华南理工大学;2011年
9 褚庆春;基于力密度法的索膜结构与空间钢结构的整体协同分析研究[D];华南理工大学;2013年
10 倪志军;索膜结构找形和裁剪方法研究[D];浙江大学;2005年
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