收藏本站
《西安建筑科技大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

索膜结构形态分析及自振特性的研究

张建  
【摘要】: 膜结构是近几十年来国内外发展迅速的一种新型结构形式。膜结构设计中,找形分析是最关键最重要的步骤,找形分析的目的是确定索膜结构初始几何形状及应力分布状态。膜结构关键参数的选取对于膜面初始形态的影响很大,膜结构形式多样,曲面变化复杂,典型膜结构参数分析对找形分析工作有着重要的参考价值。 本文首先分析了膜结构的特点和设计工作中主要存在的问题,总结了目前找形分析方法和理论研究成果。本文介绍了几何非线性有限元方法基本理论,在此基础上,推导了索、膜单元在整体坐标系下的平衡方程,为应用几何非线性有限元法进行索膜结构的找形分析提供了理论依据。 本文运用通用有限元程序ANSYS,实现了两种典型膜结构的找形分析,并且提出考虑二次找形和膜结构自重的更为合理的形态分析方法。本文针对两种典型膜结构,分析了找形过程中设计参数对膜结构形态的影响,提出了合理的参数取值范围,可为同类膜结构设计参数取值提供参考。本文还对实际工程进行形态分析,证明了运用本文所提出的方法,以及参数取值范围,可以得到应力分布较为均匀的膜结构初始形态。 本文针对膜结构实际工程中的二次张力导入问题,提出了通过强制改变控制点位移来得到初始曲面的找形方法,并且运用该方法进行了二次张拉过程的施工模拟,提出了比较合理的施工方案。二次张拉过程的施工模拟,可以更好地把握施工过程中的应力控制,分析施工误差对二次张拉的影响。本文提出的方法对实际工程的同类张拉施工模拟具有参考价值。 膜结构自振特性分析的一般方法是将膜面控制点按照与周边固接考虑,没有考虑实际支撑结构的影响,这样的话,就会造成一定的偏差。本文对考虑支撑结构的整体索膜结构进行自振特性研究,分析了支撑刚度、索预拉力、膜预拉应力对自振特性的影响。分析结果表明,整体索膜结构自振频率明显比不考虑支撑时的小;索预拉力、膜预拉应力的选取,对整体结构的自振特性影响较大。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU399

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1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
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨钦;索结构的找形及静动力性能分析[D];哈尔滨工业大学;2009年
【参考文献】
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 吴海清;膜结构:给世界杯创造一个感动的大空间[J];房材与应用;2003年02期
3 严慧,夏循;我国内地膜结构的工程应用与发展前景[J];钢结构;2004年02期
4 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
5 钟莉莉;膜结构的灵魂——膜材料[J];工业建筑;1999年11期
6 张开聪,夏开全;膜结构工程的一些关键技术[J];工业建筑;2002年11期
7 苏建丰,苏建华;膜结构裁剪的若干问题探讨[J];广州建筑;2004年02期
8 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
9 徐其功,韩大建;张拉膜结构裁剪时收缩补偿值的若干探讨[J];华南理工大学学报(自然科学版);2003年08期
10 苏建华,韩大建,徐其功;带T单元的膜结构力密度法找形及程序编制[J];华南理工大学学报(自然科学版);2005年08期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 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
2 张宏超;罗永坤;;张拉膜结构的找形方法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 蔡文琦;索膜结构的形态分析设计及静力性能研究[D];浙江大学;2006年
【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 程次,邓芳,顾磊;张力结构简述[J];四川建筑科学研究;2005年05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 侯国勇;关富玲;俞军羽;;膜结构的事故及常见质量通病分析[J];安徽建筑;2010年02期
7 王珊,张燕坤;现代膜结构[J];北方工业大学学报;2005年01期
8 綦春芝;霍瑞亭;侯丽丽;宋震宇;;降低建筑膜材增塑剂迁移率的研究[J];产业用纺织品;2009年12期
9 黄家润;陈南梁;魏贺;;玻纤布/PTFE建筑膜结构材料的发展[J];产业用纺织品;2011年08期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张喆;任乃鑫;;生态环境—技术与艺术的结合[A];中国建筑学会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 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
3 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
4 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
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 徐明辉;梁大开;郑世杰;戴峰;;二氟化树脂(PVDF)膜单元结构性能的试验研究[A];江苏省计量测试学会2005年论文集[C];2005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 陈波;武岳;沈世钊;;张拉式伞形膜结构风振响应分析[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004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 田伟;刚性单层网壳结构找形与稳定研究[D];浙江大学;2011年
4 连旭;大跨体育建筑有效地域文本研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 俞永华;设施园艺塑料温室围护结构与通风降温系统的研究[D];浙江大学;2007年
6 刘立杰;一种新型后张拉整体成形穹顶的成形和承载力性能研究[D];西安建筑科技大学;2003年
7 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
8 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年
9 冯庆兴;大跨度环形空腹索桁结构体系的理论和实验研究[D];浙江大学;2003年
10 高博青;大型环状悬臂型张弦梁挑蓬结构的性能研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹宗勇;建筑膜材料力学性能研究[D];浙江理工大学;2010年
2 刘杭锋;建筑膜材料的耐候性研究[D];浙江理工大学;2010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 张林林;充气展开天线形面优化分析[D];西安电子科技大学;2011年
5 童浙夫;静电成形薄膜反射面可展开天线研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 简幼锋;索网结构的力学分析与网面调整研究[D];西安电子科技大学;2011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 高冀峰;基于能量优化的张力结构几何非线性研究[D];华南理工大学;2011年
9 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
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 朱兆晴;;大跨度悬索结构的应用与发展[J];安徽建筑;2008年02期
3 王恒,谢步瀛;膜结构裁剪及展开的修正二次测地线法[J];东华大学学报(自然科学版);2005年04期
4 陈慧进,董冰,江锡虎;膜结构裁剪分析中曲面展开方法[J];东华大学学报(自然科学版);2005年04期
5 单建,蓝天;动力松弛法在张拉结构静力分析中的应用[J];东南大学学报;1994年03期
6 黄鑫;;时程分析法在空间结构设计中的应用[J];低温建筑技术;2009年02期
7 丁浩然;王清远;;钢框架加层整体结构的地震反应谱分析[J];工程建设与设计;2008年01期
8 向锦武,罗绍湘,陈鸿天;悬索结构振动分析的悬链线索元法[J];工程力学;1999年03期
9 毛国栋,孙炳楠,濮钧;索膜结构裁剪分析中测地线生成的非线性有限单元法[J];工程力学;2005年02期
10 王勇,魏德敏;具有T单元张拉膜结构的找形分析[J];工程力学;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 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
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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赖达东;索杆膜结构的协同找形及荷载分析研究[D];浙江大学;2003年
2 王建华;索膜结构找形方法及自振特性研究[D];河海大学;2005年
3 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
4 熊平;空间梁单元在索膜结构中的应用[D];浙江大学;2006年
5 刘小聪;索网找形与静力性能计算研究[D];西南交通大学;2006年
6 徐宗美;索膜结构形态优化分析与整体协同分析[D];河海大学;2007年
7 司瑞娟;索膜结构体系受力性能的非线性有限元分析[D];郑州大学;2007年
8 于静儒;张拉索膜结构自振特性分析[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 韩智辉;索膜结构找形与荷载分析研究[D];西安建筑科技大学;2008年
10 宋月箫;基于流固耦合方法的气枕式薄膜结构特性研究[D];北京交通大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 武岳;杨庆山;沈世钊;;膜结构分析理论研究现状与展望[J];工程力学;2014年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 孙长征;王巍;赵同峰;;大跨度悬索结构的找形分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
2 武岳;杨庆山;沈世钊;;膜结构分析理论研究现状与展望[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王巍;灾后避难大跨索结构帐篷的开发研究[D];沈阳建筑大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅丰;张拉整体结构——新型的空间结构体系[J];四川建筑科学研究;2004年03期
2 单建,蓝天;动力松弛法在张拉结构静力分析中的应用[J];东南大学学报;1994年03期
3 王世伟;膜结构的材料和相关施工技术[J];工程建设与设计;2003年08期
4 王志明,宋启根;张力膜结构的找形分析[J];工程力学;2002年01期
5 张华,单建;预应力索膜结构的D.R法找形分析[J];工程力学;2002年02期
6 李重阳,魏德敏;动力松弛法在索膜结构找形分析中的应用[J];智能建筑与城市信息;2003年05期
7 苏建华,韩大建,郑华彬;张拉膜结构找形的力密度法及其程序的编制[J];广东土木与建筑;2004年01期
8 周道明;膜结构工程的发展和应用[J];工业建筑;1999年11期
9 刘文光;杭州游泳馆膜结构工程[J];工业建筑;1999年11期
10 王启文,吴健生;膜结构裁剪下料分析[J];工业建筑;1995年11期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 杨维国;徐国彬;;薄膜结构的找形分析研究[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
2 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
3 胥传喜;钱若军;;张力膜结构的非线性有限元分析[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
4 沈世钊;;大跨空间结构若干关键理论问题研究[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
5 史宇炜;张相庭;;大跨索膜屋盖结构空气动力失稳非线性分析研究[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 毛国栋;索膜结构设计方法研究[D];浙江大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱俊琛 ,周湘谕;索膜结构的D.R法找形软件开发[J];IB智能建筑与城市信息;2004年08期
2 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
3 胡加珠,尹楠;张拉膜结构的动力分析[J];建筑技术开发;2002年08期
4 章华平;黄晨光;;创造“世界索膜结构之最”的带头人——记上海建工机施公司青年突击队队长郝晨钧[J];建筑;2010年12期
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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
中国重要报纸全文数据库 前10条
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
6 石慧雯;世博轴运营年底启动[N];中国贸易报;2009年
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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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
5 李刚;空间可展天线结构的设计分析与索膜结构分析[D];浙江大学;2004年
6 苏建华;空间索膜结构的力密度法静力分析研究[D];华南理工大学;2005年
7 殷惠君;膜结构风荷载的数值模拟研究[D];同济大学;2006年
8 张丽梅;非完全对称Geiger索穹顶结构特征与分析理论研究[D];上海交通大学;2008年
9 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
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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋伟;索膜结构的形态分析研究[D];内蒙古工业大学;2011年
2 段有恒;索膜结构张拉及加载全过程仿真分析研究[D];北京交通大学;2012年
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
 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