空间可展剪式铰结构综述

空间可展结构是一种新型的工程结构,由于具备使用时可展开、不使用时可折叠收起或由部分刚体移动产生整体结构变形等特性,空间可展结构在临时性建筑及军工建筑中越来越得到重视,具有广泛的发展前景。文章从可展结构概念出发,简述可展结构在建筑工程中的发展历史;着重分析可展结构中的剪式铰单元结构的形成机理;对剪式铰可展结构进行分类;并总结几种空间可展剪式铰结构的几何外形;最后归纳了可展结构的发展前景和亟待解决的问题。     

一类空间可展桁架结构的几何协调性分析

提出了一种空间可展桁架结构,它由六面体基本单元组成,这种空间可展桁架结构的空间几何关系在展开和收拢状态时比较复杂,文中详细分析了它的几何协调性,并给出了可伸缩杆件的位置和长度计算的方式,并根据这种可展桁架结构的构成原理,设计和制作了一个切割旋转抛物面可展桁架结构模型,给出了它的几何协调性分析结果.     

一种弦支剪式可展桥的探索

为提升灾后应急救援装备的机动性能和承载性能,结合弦支结构和剪式机构概念,提出一种新型可展应急桥——弦支剪式可展桥.该可展桥以剪式单元为基本构件组成可展主体,展开到位固定后,与撑杆、下弦索等组成弦支结构体系,形成兼具高机动性、高承载性的空间桥梁结构.针对剪式可展桥水平展开方式的不足,提出斜拉展开概念,并基于Rhino/G...     

基于Yoshimura折纸模式的可展结构参数化设计

刚性折纸在折叠过程中可以保证折痕之间的面不会发生弯曲和拉压等其他形变，因此越来越多地被用于实际工程结构中.本文将Yoshimura折纸模式用于建筑结构设计中，研究一种可在平面进行板件连接，通过折叠能够形成立体结构的可展式建筑.首先利用雅克比矩阵法对Yoshimura折纸模式的基本单元进行自由度分析，得到了目标结构所需的运动轨迹；分析结构展开时的平面角和折叠后的二面角之间的关系，得到了两者之间相互影响的3个规律，并利用平面角、二面角、谷折数和单元长度各个参数建立了结构尺寸的计算公式；最后提出了增加结构高度的两种拓展模式：四边形增高和三角形增高，通过比较结构整体变形情况和破坏类型，最终选择三角形增高方案来实现结构高度的增加.通过以上研究，可以对基于Yoshimura折纸模式的可展建筑结构进行初步设计.     

基于广义逆矩阵的空间可展桥梁动态仿真和实验

采用广义逆矩阵方法分析空间可展桥梁的运动过程.以笛卡尔坐标系下节点的自然坐标为未知量,建立空间可展桥梁展开过程的动力学基本方程,将刚性杆长、套筒、边界约束、锁定条件、4节点等长剪刀撑、4节点刚性板的约束方程嵌入动力学方程,导出一组不含乘子且方程数等于结构自由度数的动力学方程.通过数值仿真,得出空间可展桥梁在展开过程中的各个状态及动力学参数.进行了缩比模型的研制,在电机驱动下能得到较好的控制并平稳展开,验证了该空间可展桥梁的合理性,也为空间可展桥梁的进一步研究提供了参考.     

四边形单元构造旋转抛物面结构的研究——基于可变对角杆技术

本主要工作是提出设计三维伸展结构的一种方法，并由此得出构构综合的准则－－单元等投影尺雨膨胀法（EPDEBS）；分析了结构静动力响应；末分析了在重力作用下对抛物面成型精度影响。全分析表明这种展开结构有展开可靠性高，刚度好，形面精度高和造价低等显优点，对指导可展结构研究和设计具有重要工程意义。     

复杂空间钢结构整体性防火分析的系统方法研究

复杂空间钢结构建筑的飞速发展为结构防火分析和设计带来了新的挑战。在分析现有规范和性能化设计方法中结构防火设计不足的基础上,基于火灾科学、结构工程、计算机模拟等多个学科领域的知识和研究成果,立足于复杂空间建筑的整体防火性能模拟与分析的理论研究和实际应用,建立空间整体结构火灾-结构耦合分析模型和系统集成方法,提出复杂空间结构整体性防火分析的系统分析模型,并进行实例研究。该系统分析模型综合考虑实际火灾的发展蔓延过程以及火灾对结构体系的影响,研究建筑火灾中火场状况与空间结构体系之间的相互关系,对大空间建筑在各种火灾场景下的结构反应进行仿真模拟,从而进行整体性系统化的分析和评估。本课题的研究在理论分析的基础上为结构整体防火分析提出了新的手段和思路,可为我国建筑防火研究和建筑防火设计、消防救援、应急预案制定等工程实际应用提供有益的参考。     

复杂多维曲面结构清水混凝土

针对呈不可展空间曲面及工位特殊的复杂结构,从模板体系选型与设计、模板制作与安装、混凝土配合比设计及施工等方面进行了清水混凝土施工技术研究,在武广客运专线新建武汉站站房高架桥饰面清水混凝土工程中应用效果良好。     

树状柱在大跨度空间结构中的研究与应用

首先阐述树状结构在国内外建筑结构中的应用情况,然后着重从设计的角度对树状柱的结构形式、连接方式以及稳定计算分析进行论述,并给出相应的建议与设计参数,最后,通过实际的树状柱支撑设计工程实例,给出树状柱的设计计算结果及设计中的关键问题,并且进行相应的分析总结,旨在为大跨度空间结构支撑形式采用树状柱结构积累经验,推动树状柱的设计研究工作。     

大跨度空间网壳结构设计方法

本文研究了大跨度空间网壳结构的设计方法。大跨度空间网壳结构是一种由多个展开的曲面或平面构成的空间结构,自重轻且具有较高空间刚度,因此在建筑、航天、体育场馆等领域具有广泛的应用前景。本文首先介绍了大跨度空间网壳结构的基本原理和特点,包括受力分析、结构形态与几何参数的关系等。然后探讨了大跨度空间网壳结构的设计方法,包括结构优化、荷载分析和节点连接等。最后,通过对已有大跨度空间网壳结构的案例分析,验证了本文提出的设计方法的有效性和可行性。本研究为大跨度空间网壳结构的设计和工程实践提供了重要的理论和实践指导,具有一定的实际应用价值。     

大连国际会议中心复杂空间节点设计与有限元分析

当前新颖奇特、造型别致的现代建筑不断涌现,为实现这些建筑效果,往往需要设计复杂的空间结构方案,从而导致结构设计和节点设计的难度增大,尤其是复杂空间节点设计难度更大.如何设计形式各异的复杂空间节点,满足建筑和结构安全可靠,成为结构设计者必须解决的问题.本文就大连国际会议中心工程对复杂空间结构中出现的复杂空间节点的设计方法进行了论述,从结构优化设计的角度总结复杂节点的设计思路和方法,并对复杂节点进行有限元分析,以了解复杂空间节点的受力状态并验证复杂节点设计的安全可靠.     

复杂多维曲面结构清水混凝土施工技术研究

针对呈不可展空间曲面及工位特殊的复杂结构,从模板体系选型与设计、模板制作与安装、混凝土配合比设计及施工等方面进行了清水混凝土施工技术研究,在武广客运专线新建武汉站站房高架桥饰面清水混凝土工程中应用效果良好.     

一种新型可展结构的探索北大核心

可展结构是一种新型的工业化预制结构,展开后可成为具有一定承载力的结构体系;使用后可收缩或拆卸,进行运输再利用。提出了一种新型可展结构的概念。该可展结构以三角形剪式单元为基本单元,采用预拉力拉索形成平面外支撑体系,确保结构的承载力、变形性能力及结构稳定性。制作出小比例铝合金可展结构模型,并进行静力试验。对该可展结构的结构性能进行了综合评价,给出了该可展结构的应用前景:半永久或永久空间结构,空间结构施工体系。     

新型可展开板索壳体结构模型的研究和分析

基于现有可展结构在实际运用中存在的不足,提出了一种新型的可展结构形式,即板索壳体结构.该结构以三铰拱作为结构形式的基础,通过限制结构的自由度和提高结构刚度,使结构的承载力和稳定性得到提高.板索壳体结构具有容易收展、便于运输、构件简单、易于加工、可供大跨度空间使用等优点.通过理论结合试验的方式对板索壳体结构模型的性能进行了探究,认为该结构具有一定的工程应用前景.     

基于空间叠合策略的门头沟体育文化中心绿色设计研究

空间叠合设计策略是一种空间组合方式,将承担主要使用功能的高大空间在竖向进行垂直叠加。以门头沟体育文化中心为主要研究对象,研究空间叠合策略在文体中心高大空间绿色建筑设计中的应用,从空间集约、降低能耗、结构精简、材料构造、运营优化等方面展开分析,论述空间叠合策略对绿色建筑设计的贡献。以空间叠合设计策略为核心展开的一系列设计要素群组与建筑的绿色性能关联,构建绿色设计策略矩阵,促进高大空间有效提升绿色建筑性能,实现更高的绿色建筑目标。     

大跨度建筑结构形式与设计研究

随着科学技术的进步和社会经济的发展,城市建筑朝着高层、超高层、大跨度、大空间的方向发展。尤其是建筑技术自动化、机械化程度的提升,建筑结构形式和类型呈现出多样化发展的趋势,其中大跨度建筑结构已经是我国建筑工程发展的主要方向,被大量应用在会展中心、博物馆、体育馆、影剧院等大型公共建筑工程中,形成形式复杂的空间结构。本文将在概述大跨度建筑结构的基础上,对常见的几种大跨度建筑结构形式技术及其特点进行分析研究,并提出在进行大跨度建筑结构设计施工中需要结合工程实际情况采取科学合理的设计技术和施工手段,并在必要时采取相应的控制措施,以保证结构的安全稳定。     

三叉形钢箱梁交汇结构研究

上海日晖港人行桥中存在三道钢箱梁交汇于一处(三叉梁)的结构,为国内首创。对三叉钢箱梁交汇结构展开研究,基于腹板受力状态提出3种结构方案,从材料用量、传力路径、焊接量等方面比较得出推荐方案,并基于推荐方案进行受力空间效应计算、整体铸造可行性分析。经过研究并实际应用,所提方案合理,可为今后同类型设计提供借鉴。     

可展结构在初步设计阶段的分析方法述评

可展结构是一种新型的工程结构,它特有的几何特征使得其设计非常复杂.初始设计是整个可展结构设计的基础,这个阶段并不需要特别精确的结果,有效性及简易性是初始设计所考虑的主要因素.在前人经验的基础上系统地总结的自锁可展结构在初始设计阶段的分析方法表明,明确设计参数如何影响结构将有助于优化设计,通过充分利用可展结构的特征可减少迭代次数,同时采用一些简化的模型可以大大降低设计所耗费的人力物力.     

汶川8.0级地震对典型高坝结构安全的影响分析

 汶川8.0级地震具有震级高、震源浅、破坏性强和次生地质灾害严重等特点。在对震区高坝灾情归类分析的基础上,选择典型的不同坝型高坝,包括宝珠寺重力坝、沙牌碾压混凝土拱坝、紫坪铺面板堆石坝等工程,从大坝距发震断裂距离、大坝基础处理及大坝结构类型的抗震性等因素对大坝结构安全的影响展开分析研究。结合在建的一批300 m级高坝,对抗震设防标准、水库诱发地震等问题进行讨论。结果表明：(1) 现行大坝抗震设计是可行的,300 m级高坝工程抗震能力仍需深化研究;(2) 大坝工程基础、抗力体经合理加固后,增强了岩体结构的整体性,可有效提高大坝及基础的抗震能力;(3) 高坝应急预案的设计与管理,流域性统一公共水电工程灾害应急平台建设有待加强;(4) 对水库诱发地震的研究需加强。     

建筑结构成本控制探讨

文章从设计管理和建筑结构设计技术两个方面对建筑结构成本控制进行探讨,提出了结构成本控制的思路及技术关键点,确保结构工程的安全、经济、合理,以节约社会资源,降低房地产开发成本,提高房地产开发的利润空间。