【摘 要】
：
空间结构在理想状态下，其形态设计应是力学与美学的和谐统一。本文从系统的研究工作出发，阐述了空间结构形态的相关问题。首先在建模工作中，针对自由曲面形态，提出了三类实用化数字化建模方法，有利于提高自由曲面网格结构的设计效率，增强网格结构建筑形态与结构形式的创新性。随后，在结构形态的几何分析方面，针对基于环形连杆机构的可展结构，基于Double Chain连杆机构的可展结构以及四连杆机构组合单元的折叠结
【机 构】
：
浙江大学空间结构研究中心,杭州 310027
论文部分内容阅读
空间结构在理想状态下，其形态设计应是力学与美学的和谐统一。本文从系统的研究工作出发，阐述了空间结构形态的相关问题。首先在建模工作中，针对自由曲面形态，提出了三类实用化数字化建模方法，有利于提高自由曲面网格结构的设计效率，增强网格结构建筑形态与结构形式的创新性。随后，在结构形态的几何分析方面，针对基于环形连杆机构的可展结构，基于Double Chain连杆机构的可展结构以及四连杆机构组合单元的折叠结构，研究其运动及形态特征，同时探讨了在可开启屋盖结构中的应用并通过物理模型进行了初步的验证。最后介绍了网壳结构的折叠展开式施工技术，利用机构运动所带来的形态变化有效地革新了传统的施工方法，在实际工程中已得到成功运用。
其他文献
本文介绍16位抗辐照加固微处理器及接口电路芯片设计.为实现抗辐照指标要求,设计过程中针对单粒子和总剂量效应进行设计加固,采用PD-SOI工艺加工制造.辐照测试结果表明,芯片抗总剂量能力达到100Krad(Si),单粒子LET翻转阈值达到67MeV-cm2/mg,满足星载计算机系统使用要求.
本文基于任意拉格朗日-欧拉描述(Arbitrary Lagrangian-Eulerian，ALE)及耦合方程的迭代求解理论，借助相关软件实现了张拉索膜结构流固耦合风致响应的数值模拟。求解了首都国际机场南线收费站在风场作用下位移及内力响应的瞬基解，结果表明结构在承受突加风荷载后，短期内会出现一个远大于稳定后响应的“峰值响应”。
本文根据对大型储罐罐顶网壳结构的计算分析对比，提出了在储罐罐顶网壳结构划分形式上采用空间三角形网格在安全性、经济性等方面比空间四边形网格(子午线型网壳)更为合理，并指出了子午线型网壳在国内大型储罐罐项网壳结构应用中存在的强度及稳定等安全性问题，同时对两种网格形式的网壳进行了工程应用上的特点归纳。
悬挑屋盖是大跨度屋盖结构的一种典型形式，具有风敏感的特性，且在强风作用下易发生风致局部破坏，因此有必要对其进行风致振动控制研究。本文根据悬挑屋盖结构表面平均风压分布的特点，近似将其简化为二维结构进行研究，基于二维悬挑结构模型，采用CFD数值模拟方法，研究了屋盖前缘设置导流板和通风孔两类气动措施对减少屋面风荷载的效果，并根据二维定常粘性分离流动理论探讨了气动减振的内在规律，可以为体育场悬挑屋盖外形的
本文针对大跨空间结构的风荷载和结构特点，在作者已提出的单一目标(就是等效目标，如某点位移或者某杆件内力)等效静风荷载分析方法的基础上，提出了多目标等效静风荷载的分析方法，该方法的基本思想是：将风荷载的本征模态和结构振型惯性力作为构造多目标等效静风荷载的基本向量，根据最小二乘法，得到基本向量的最优组合系数，从而得到针对多个等效目标的等效静风荷载。并将该方法应用于一单层球面网壳，结果验证了本文方法的有
索杆梁结构的典型代表之一是车辐式索桁结构，它主要由外压环、内拉环以及连接内外环的索桁结构组成。本文基于平衡矩阵理论对索杆结构或索杆梁结构初始预应力态进行求解，在有限元软件中以索和杆的设计内力为目标，通过力的迭代和更新结构的模型获得更准确的初状态。该初状态可考虑弹性变形和自重等荷载的影响，且其几何位形可满足设计要求。根据结构的初状态及其计算模型即可确定零状态梁的加工位形以及索和杆的下料长度。
本文针对加劲肋焊接空心球节点的加劲肋提高系数与加劲肋肋板方向的关系，进行了有限元分析。采用理想弹塑性应力-应变关系、Von-Mises屈服准则，建立了基于几何非线性的有限元模型。计算了肋向受力和垂直肋向受力的极限承载力，对46组计算的结果进行统计分析，然后选择了其中的4组，计算受力方向与肋板成一定角度的加劲肋焊接空心球节点的极限承载力，得出以下结果：1.肋向受力和垂直肋向受力时加劲肋的承载力提高系
膜结构在荷载作用下的小应变，大位移特性使得其绕流风场的边界随时间运动。本文结合ALE描述方法，给出了了一种含运动边界的流场的数值模拟方法，即采用大涡模拟技术来求解脉动风场的运动控制方程，采用Winslow提出的等势算法。重分网格，处理由于运动界面导致的流场内部网格畸变问题，采用基于单元相交的算法守恒重映网格重分前后的物理量.并规划出程序框图，自行编制程序以完成数值计算。为膜结构的耦合风振响应计算迈
本文基于Reynolds时均N-S方程和K-ε模型对鞍型屋盖结构的平均风压分布进行了数值模拟，采用有限体积法对控制微分方程进行离散，并采用SIMPLE压力校正算法来实现非线性方程的迭代求解。数值模拟结果与风洞试验结果进行了比对分析，两者吻合较好。
与充气式膜结构相比，弹簧支撑枕式膜结构在造型、资源消耗、安全性等方面都具有优势。本文针对弹簧支撑ETFE枕式膜结构，首先回顾了相关的研究背景和应用历史，然后对其结构原理、结构形式和技术特点作了介绍，开展了结构模型试验。试验内容包括膜面材料拉伸试验、膜面形状测试试验、加载试验和自由振动试验，为后续的研究提供试验依据。