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。     

新型可折叠式轻型钢结构施工临时支撑体系的研制

本文开发了一种可折叠式轻型钢结构施工临时支撑体系,它节点均为标准化的转向套管,闭合配套接头采用抱箍式连接,与主管实现干式连接,体系安全可靠、可高效装配施工、便于存储运输,免于机械安装,节省人工及施工造价。通过案例分析,详细说明其施工应用方法。通过有限元分析及试验,确认新型支撑体系的安全性能。     

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.     

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。     

复杂剪式铰结构的几何分析和设计

本文分析了常见的一维和二维剪式铰结构的几何特点和可展条件，阐述了复杂剪式铰结构的设计方法和设计原则。以抛物面壳为例，介绍了用节点坐标为未知量分析复杂剪式铰结构几何问题的方法和几何设计的步骤。求解几何问题时，文中给出了简化迭代法。     

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.     

仿生学原理在空间结构中的应用

自然界中现存的生物物种大多数都是经过漫长的生物进化和自然选择后保留下来的,它们在结构、形态和功能等方面得到了全面优化。为改善自己的生存条件和生活质量,人类已将这些生物物种的优点广泛应用于各种空间结构体系的仿生设计中。通过将现有的一些空间结构体系与它们在自然界中的生物原型进行对比,以更好地理解它们的仿生学原理,并在将来发展新型空间结构仿生体系时加以借鉴。     

基于折杆剪式单元的径向开合屋盖设计研究

提出了一种基于折杆剪式单元新型径向开合屋盖结构,该径向开合屋盖下部为折杆网格结构与外圈的滑移杆组成的径向伸缩网壳结构,上部设有能够满足结构开合功能要求的新型开合膜单元,且通过驱动台车的牵引,能够实现屋盖开合的机械化与自动化。同时,借助ABAQUS有限元分析软件,对该类径向开合屋盖在闭合状态和开启过程中的应力、位移及支座反力等进行计算。分析结果表明:该类型的开合屋盖受力合理,能满足使用功能要求,并兼有可展网架快速建造、可重复使用、便于运输与膜结构轻质等优点。     

台阶式加筋土挡墙模型试验研究

以河龙高速公路加筋土挡墙为原型,对台阶式加筋土挡墙的结构特性进行了模型试验研究。测试表明:台阶式加筋土挡墙的墙后土压力较小,呈锯齿形分布,明显受台阶卸载的影响;潜在破裂面与0.3H破裂面假定有较大差异,并随挡墙的高宽比变化而变化;变形特征不同于单级直立式挡墙。     

自由式锚索和全长粘结式锚索加固效果比较模型试验研究

通过进行洞室模型试验和岩体结构面抗剪强度模型试验,研究了工程中广泛采用的2种典型锚索——自由式锚索和全长粘结式锚索的不同加固效果。从洞室的开洞位移、破坏荷载、荷载位移曲线特征、洞周应变分布特征及洞室的宏观破坏过程等方面,比较和分析了2种锚索对洞室所产生的不同加固效应特征。通过对含有结构面和不含结构面锚固体试件进行抗剪强度试验,比较了2种锚索对岩体结构面的不同加固效果。给出了锚固体试件峰值抗剪强度比较结果和剪切过程中2种锚索的张力变化特征,即全长粘结式锚索的张力基本不变化,自由式锚索的张力随剪切位移的增加而增大。在综合比较2种锚索加固效果的基础上,对锚固工程设计提出了建议。     

土钉支护结构模型试验研究

本文通过用土钉支护结构不同的钉长、插入角度、间距、砂密度和不同的支护方式下的10组模型试验的成果分析，揭示土钉的工作机理，探讨一种较为简单实用的土钉支护设计方法。     

门架式抗滑桩结构模型试验研究

为了对门架式抗滑桩的结构特性有进一步的认识和提升,进行了门架式抗滑桩三维地质力学模型试验与门架式抗滑桩结构模型试验。通过在桩身内部贴置应变片以及桩身的关键位置处放置千分表,来测量在推力荷载施加过程中,门架式抗滑桩的桩身应力变化特点及关键位置点的位移变化特征。试验结果表明:门架式抗滑桩桩前、后排桩桩顶位移大于滑动面处位移,后排桩桩身位移大于前排桩桩身位移;前、后排桩桩身内力均呈现明显的"s"型分布,桩顶应力不为零,其数值随着推力荷载的增大的而增大。     

大型构架式可展开折叠天线结构设计方案研究（一）

本文介绍了大型构架式展开天线关键部件的设计构思，主要包括：天线总体选型、布置，单向折叠展开臂支撑背架，复合剪式铰外环，馈源支架，索网设计与反射面调整，１８０°能量铰等驱动机构。     

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.     

铁路客运专线新型隧道衬砌结构的模型试验研究

铁路客运专线的列车运行速度高,对隧道衬砌的要求与以往的铁路隧道有所不同,因此我们提出一种更适合于铁路客运专线的衬砌结构。通过对室内隧道衬砌的模型试验进行研究,充分证明了此种新型衬砌结构的合理性和先进性。     

空间网架结构损伤识别模型试验研究

制作了大比例的空间网架结构试验模型,并设计了包括构件损伤及支座沉降在内的6种损伤工况,通过对试验模型在损伤前后的节点位移、杆件应变和一阶频率进行对比分析,总结了大跨度空间网架结构在各种损伤状态前后结构静力响应及频率变化规律,为实际工程结构的损伤识别及健康监测提供借鉴.     

折叠网壳结构的初步设计评述

基于折叠网壳的使用功能要求,系统综述了折叠网壳的各种结构形式、基本单元及节点种类,全面评述了折叠网壳结构初步设计中几何设计、结构选型、节点设计等步骤的设计方法及主要控制因素,为折叠网壳结构的设计奠定了理论基础。     

佛山平胜大桥全桥模型试验研究

广东佛山平胜大桥是世界首座独塔、单跨悬吊钢混结合梁的自锚式悬索桥,跨度达350m。本文利用全桥模型研究这种新型结构的体系转换过程和结构在荷载作用下的响应,重点介绍了该桥全桥静动力试验模型的结构设计及关键技术、试验过程和试验研究结果。自锚式悬索桥的试验模型在满足相似条件方面需要考虑加劲梁压缩变形的影响;在结构体系转换过程中,虽然主缆等的变形是几何非线性的,但由于结构的成桥内力状态与吊索张拉顺序无关,因此各种体系转换过程都能实现要求的线形。无应力长度控制法是确定自锚式悬索桥体系转换过程中的张拉力和结构状态较好的方法;在活载作用下,自锚式悬索桥的受力特性表现为线性的,自锚式悬索桥与地锚式悬索桥力学特性上既有一些相同的地方,又有较大的差异。     

带弹簧节点的大型构架式展开天线结构的设计和研究

本介绍了大型构架式展开天线关键部分的设计构思,主要包括：天线总体构思、布置、节点空间定位、角度、节点详细设计,并推导了带弹簧点单元的刚度阵列式。     

FAST背架结构优化选型及单元足尺模型试验研究

背架结构是500m口径球面射电望远镜（FAST）反射面支承结构的重要组成部分,其成型精度、自重大小及加工难易程度对FAST工作性能、项目造价及建设工期有较大影响。通过对多种背架结构形式进行细致的分析及优化,得到各自最优的结构参数及构造形式,并选取其中两种（单层结构、单层弦支结构）进行单元足尺模型试验,通过试验考察背架实际加工效果及性能。试验结果表明：普通钢结构加工工艺无法满足FAST较高的成型精度要求,需采取加设檩条调节层的构造措施;实际模型工作精度及构件应力水平与有限元模型分析结果吻合,满足功能要求;综合比较两模型的制作安装过程及工作性能,认为单层背架具有结构简单、易于制作、结构精度易于控制等优点,为两试验模型中的较优者。