空间索膜结构找形与荷载分析的动力松弛法研究（可复制毕业论文）.pdf

摘要膜结构是近几十年发展起来的一种新型特种结构,目前被广泛应用于大型公共建筑中的体育馆、展览馆、车站候车室等结构的屋盖中。本文回顾了膜结构的发展历史,简要评述了国内外膜结构研究形状及膜结构的设计特点,在参考国内外文献的基础上,进行了膜结构找形和荷载分析的动力松弛法研究和探索。本文首先介绍了动力松弛法的发展及基本原理,在英国学者的理论的基础上运用动力学原理推导了动力松弛法找形分析的基本公式。研究分析了膜结构中的索单元、膜单元的特点。讨论了算法中虚拟质量、虚拟刚度、时间步长与稳定性、收敛性的关系,给出了在最小曲面找形阶段最大离散时间步的选取与计根据膜结构的荷载特点,推导了膜结构荷载分析的动力松弛法的基本公式,介绍了褶皱单元的处理方法,为了保证荷载分析的收敛性,给出了最大离散时削步与计算离散时间步的关系。针对弹性杆单元的特点,考虑膜结构与支撑体系的相互作用,应用动力松弛法建立了膜结构整体静力分析方程与计算流程从而对膜结构进行整体分析。基于上述理论和方法,编制了动力松弛法找彤和荷载分析的计算程序。通过算例进行了验汪,并进一步应用浚程序计算了多种形式的索膜结构,系统研究可各种参数对膜结构静力性能的影响,对比研究了整体模型分析与分离模型分析的最后,研究了祷址椒ǎ醪教教趾捅冉狭瞬捎貌煌址绞关键词:膜结构:动力松弛法;找形分析;荷载分析:整体分析算离散时间步的关系。异同,得出了一些规律性的结论。的利弊。获得了有意义的结沦。
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期:“孵隆涣巳保密口,在一年解密后适用本授权书。华南理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,描等复制手段保存和汇编本学位论文。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研作者签名:日期:年月允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫本学位论文属于不保密口。导师签名:期:日
第一章绪论帚一早珀下匕膜结构的发展历史膜结构是近几十年发展起来的~种新型的大跨度空间结构,它由具有优良性能的织物げ通过支撑构件绺招粤骸⒅⑷嵝运,或利用帆船原理施加膜内空气压力以一定的方式组合并施加适当的初始预张力而形成具有一定刚度的空间结构形状,从而承受一定外荷载的一种空间结构形式。它的历史可以追溯到远古时期的人们利用树木的纤维和兽皮建造的帐篷,但是这种帐篷主要是作为一种临时建筑并没有被人们所重视蚨魑T缙谀そ峁沟恼逝竦姆⒄挂惨恢贝于停滞状态。直到现代,由于科学技术的发展,新材料的出现,特别是世纪七十年代后,美国杜邦公司开发出以聚四氟乙烯为涂层的玻璃纤维织物作为膜材,才引发了膜结构在近几十年的突飞猛进的发展。美国馆日本富士馆年日本大阪博览会富士馆和美国馆充气式膜结构是最早被应用的一种形式之一。年英国的威廉·兰切斯特状翁岢隼眯路⒚鞯牡缌姆缁宄迦敕獗盏哪げ伎间内,形成气承式—帐篷,用于野战医院的建造,并申淆了专利由于当时的技术条件等原因,并没有成为现实。直到年美国的沃尔特·〉昧瞬簧倬椤耆毡敬筅嫱蚬博览会出现的空气膜结构,标志着膜结构时代的开始,在这次博览会上,出现了形式多样的膜结构。,造型新颖独特,极具特色,从根本上突破了传统的建筑结构形式,吸引了人们的目光。.’.
采用的是气承式膜结构,首次采用以聚氯乙稀M坎愕牟A宋镒为覆盖材料,一般认为它是第一个现代意义上的大跨度膜结构。图德国慕尼黑机场图ü笄褡酆咸逵此后随着膜材技术的研究和发展,计算机和膜分析软件的开发和应用,越来越多的膜结构应用于文艺、体育、博览会、滨海旅游和大跨度空间的公共建筑上,使膜结构从最初临时性建筑开始迈向永久性建筑的行列。至今为止在世界各地特别是欧洲、日本、美国等国建成的优秀的、有代表性的膜结构举不胜举。如美国的丹佛新国际机场候机大厅、沙特阿拉伯吉达机场候机大厅的悬挂膜结构、德国的慕尼黑机场.、年悉尼奥运会的超级穹顶一洪姆布什湾多功能体育馆等。年的日韩世界杯足球赛场馆中,个足球赛场中有个采用膜结构,.
膜结构的分类我国的膜结构研究和应用相对较晚,年代才建成第一座充气式