全张力、张力集成体系的基本概况

全张力、张力集成体系是由集成单元根据一定的规则组合而成的一种特殊的空间结构。本文首先总结了全张力、张力集成体系的基本概念，回顾了该体系的历史发展过程，探讨了多面体几何与张力集成单元之间的关系、多面体几何与结构的关联性问题，从而形成了对张力集成单元的基本认识。本文还论述了全张力体系的结构特性，并探讨了全张力体系的工程应用前景。     

关于索杆张力结构形态问题的认识和讨论

本文所讨论的索杆张力结构是由索和杆为基本构成单元、通过预应力提供体系刚度的一类空间结构体系，由于其结构构成和受力机理与常规结构有较大的区别，如何正确系统地认识和理解该类结构是目前科研和设计人员面临的重要问题，本文从结构形态的角度，系统地阐述了索杆张力结构设计的主要阶段以及各阶段需要解决的主要形态问题，同时进一步讨论各类形态问题的一般性分析方法和研究思路。     

张力集成体系技术述评

本回顾了张力集成体系的发展历史,介绍了张力集成体系的力学特性,及其对结构概念所产生的影响。系统分析了张力集成体系的单元形式与结构形式,并对张力集成体系的各种分析方法作了评述和比较。介绍了张力集成体系的节点构造与施工方法,并对该体系的可展性进行了探讨。     

结构概念及全张力体系的工作机理

本在研完了全张力体系和索穹顶结构的基础上提出了结构效率、自平衡、自适应、结构的保守性及拓扑和结构的关联性等结构概念，并提出结构分析中另一个领域——形状拓扑分析是自然科学中的逆问题，本还对索穹顶的力学原理及工作机理作了论述。强调了建立以创造而不是仿生的现代体系结构理论的必要性。     

平板型张力集成体系(索网架)结构

本介绍了平板型张力集成体系(索网架)的几何形态，并基于此提出了平板型张力集成体系的力学特性，提出了可应用于工程结构中的平板型张力集成体系的结构形式，最后归纳了平板型张力集成体系的工作机理。     

张力集成单元的几何(上)

本文作者研究了张力集成体系基本构成的多面体几何，探讨了多面体几何与张力集成单元之间的关系、多面体几何与结构的关联性问题，对张力集成单元的构造形式及张力集成单元的刚化条件进行了研究。同时对基本的张力集成体系的单元进行了分类，并给出了可用于工程结构的张力集成单元的构造准则。     

平板型张力集成体系的预应力分析

平板型张力集成体系是比较适合于工程应用的张力集成体系的结构形式．预应力的施加方法和过程会影响到最终的预应力分布．本针对两节点相对强迫位移施加刚度的方法进行了分析，对该类结构体系的预应力变化规律以及在各种影响因素下的变化规律进行了详细的归纳和总结，在平板型张力集成体系的预应力分析方面做了一些有意义的尝试．     

索杆张力结构初始预应力分布计算

索杆张力结构是指由张力索和压杆组成的、具有预应力自平衡的新颖结构体系。初始预应力分布的计算是索杆张力结构受力分析的基础。本文在讨论索杆张力结构体系特性的基础上,从平衡方程出发,应用矩阵奇异值分解方法和广义逆矩阵,计算确定索杆张力结构的初始预应力分布。算例表明本文的分析方法是正确和有效的。     

张力集成单元的几何(下)

本作研究了张力集成体系基本构成的多面体几何，探讨了多面体几何与张力集成单元之间的关系、多面体几何与结构的关联性问题，对张力集成单元的构造形式及张力集成单元的刚化条件进行了研究，同时对基本的张力集成体系的单元进行了分类，并给出了可用于工程结构的张力集成单元的构造准则。     

张力结构简述

张力结构是目前国内外空间结构研究的热点和前沿,包括张拉整体体系(Tensegrity System)或称全张力体系,如索穹顶;现代大跨度预应力结构,它介于传统的刚性预应力结构和完全柔性预应力结构之间,如张弦梁、索桁架体系等;张拉膜结构.本文就这3种张力结构作一简要介绍.     

Levy体系索穹顶结构的静力性能分析

索穹顶结构是由索、杆及膜组成的新型预应力结构,应用在大跨度空间结构领域。利用大型有限元分析软件(Ansys),分析了结构参数(如环数、每环节点数、矢跨比等)的影响,对60m跨度Levy体系索穹顶结构的静力性能进行了研究。给出了一些合理的结构设计参数取值建议,为Levy体系索穹顶结构的设计以及工程实践提供参考。     

索穹顶结构体系创新研究

我国自2009年开始建有跨度20 m左右的索穹顶,至2016年已建成跨度超百米的索穹顶结构。但回顾国内外所建成的该类空间结构,均属于传统Fuller构想张拉整体类索穹顶。其上、下弦节点只有1根垂直于水平面的撑杆,形式比较单一,如肋环型索穹顶,上弦节点的环向水平刚度较差。为此,提出了Fuller构想单撑杆（不垂直于水平面）类索穹顶,有利于增加结构跨度。并进一步提出了非Fuller构想多撑杆（下弦节点可设置2根、3根、4根撑杆）类索穹顶。这不仅可改善结构传力性能,而且又能减少斜杆（斜索）和环索数量,方便施工张拉成形。若采用多种撑杆（包括单撑杆）且多种方式设置,当上弦选用径向布置时可归纳称之为肋环系列索穹顶,当上弦选用葵花布置时可归纳称之为葵花系列索穹顶。由肋环系列索穹顶和葵花系列索穹顶可构成多种组合形式索穹顶。研究丰富了索穹顶结构形式、体系和类型,为索穹顶的设计和选型提供了新思路、新空间。     

CT型张拉整体结构的受力性能分析

CT型张拉整体结构是在研究了普通张拉整体结构优缺点的基础上开发出的一种新型索结构 ,其力学计算分析较普通张拉整体结构简单 ,施工较方便 ,材料用量省 ,适用面广 ,是一种值得推广的空间结构形式。结合一工程实例说明了CT型张拉整体结构的诸多优点。     

肋环型索穹顶初始预应力分布的快速计算法

肋环型索穹顶是美国工程师Geiger根据Fuller的张拉整体结构思想开发的一种新型预张力结构，并最早应用在汉城奥运会的体操馆和击剑馆。考虑到该结构是一种轴对称结构，本文提出了确定初始预应力分布的快速计算法．该法从平面径向桁架节点平衡关系入手，推导了不设和设有内拉环的肋环型索穹顶预应力杆内力一般性的计算公式．对特定参数的索穹顶结构还给出了内力计算用表．通过本文提供的分析方法、计算公式和内力计算用表，可方便快速的确定肋环型索穹顶结构的初始预应力分布，为该类结构的进一步设计和力学性能分析提供基础．     

张力集成单元的形态判定

本对几何多面体的类型、多面体与张力集成单元的关联性进行了系统研究,运用一般体系结构几何稳定性的数定方法「１」判定了几种常用的张力几何体单元,从中找到了几种基本的可刚化的张力集成单元。在此基础上,给出了张力集成单元的几点构造准则。     

环形张拉整体结构

在过去的六十年里,人们深入地研究了正圆柱形张拉整体结构和球形张拉整体结构,但对环形张拉整体结构的研究却很少见.本文对一种新型的环形张拉整体结构进行了初步的分析.首先介绍了这种环形张拉整体结构的拓扑,然后总结了该结构的找形步骤,并给出了一个初始预应力解析解算例,最后提出了一种以环形张拉整体结构作为环梁的新型索穹顶体系,分析了其结构性质.本文工作可为环形张拉整体结构的进一步研究和应用提供参考.     

索穹顶结构整体可行预应力概念及其应用

索穹顶结构是发展和推广Fuller张拉整体结构思想后,实现的一种新型大跨度空间结构.本文从索穹顶结构特有的杆件拓扑关系入手,提出了整体可行预应力,这一新概念,通过求解单位整体可行预应力,解决了多自应力模态下该体系稳定性判定问题;通过求解预应力水平系数,对索穹顶结构的预应力优化设计做了研究,文章对若干算例的计算分析,验证了这一概念的正确性和可应用性.     

张拉整体结构找形的力密度法

力密度法是张拉整体结构的一种重要的找形方法,文中首先对张拉整体结构找形的力密度法进行介绍,依据分析时关注的主要变量对力密度法的找形方式进行了分类,根据上述分类提出了应用力密度法的数值找形过程,找形过程只需要提供很少的信息,构件类型和节点的拓扑关系.力密度矩阵的特征值分解和平衡矩阵的奇异值分解在找形过程用于计算满足矩阵秩...     

张拉整体结构静力性能的参数分析

应用非线性有限元理论,对预应力态和荷载态的张拉整体结构进行了分析。将结构离散为空间索和杆单元,考虑单元的几何非线性,建立了近20个模型,分别就两种工况进行了大量计算。研究了几何外形、预应力、跨度、矢跨比等参数对结构非线性的影响程度,并把线性与非线性结果进行了比较,得出了有益的结论,为结构的动力分析奠定了基础。