张拉整体四棱柱单元体试验

为了解张拉整体四棱柱单元体的结构特性,并为大跨度组合式张拉整体屋盖研究奠定基础,用非线性有限元方法分析了张拉整体四棱柱单元体在荷载作用下的内力和位移.采用所设计的半球节点,用张拉整体四棱柱单元体足尺模型研究了荷载作用下的结构特性,得到了不同预应力下的理论和试验的荷载位移及荷载内力曲线,经比较,理论值与试验值相一致.从理论分析和试验研究中得到了预应力与结构刚度、承载力的关系及预应力与结构非线性变化的关系,给出了张拉整体四棱柱单元体一阶刚度的特性.     

预应力索梁结构形成过程分析

采用增量形式的平衡方程,建立了有限索单元平衡迭代列式.对一个张拉整体结构中所采用的预应力索梁结构模型进行了全过程数值模拟,并对该结构的受力特点及张拉过程中荷载效应进行了分析.其重点是结构中关键结点的初位移的施加方法以及整体性能的控制.结果表明,该结构中梁形成一定程度的反拱对结构的整体稳定性及形成较为均匀的内力分布有一定的积极贡献.     

张拉整体结构的智能化找形研究进展

近年来,被称为“未来的结构体系”的张拉整体结构得到学术界的广泛关注。其中,找形是张拉整体结构设计的关键步骤,即确定结构的平衡状态的过程。随着人工智能逐渐应用到各个领域,张拉整体结构的智能找形方法也应运而生,通过使用人工智能技术改进传统的找形方法,以达到简化找形流程的目的。文章首先介绍了人工智能在建筑领域的应用。其次,阐述了使用人工智能技术改进张拉整体结构找形方法的研究意义。然后,介绍了张拉整体结构几种常用的传统的找形方法及其优缺点。再通过调研大量文献,对现在最新的张拉整体结构智能找形方法,特别是优化算法和神经网络方法进行详细介绍和分析。最后,预测并分析总结了该领域未来可能的研究方向及相应的发展趋势。     

大射电望远镜反射面支承张拉结构非线性分析

根据大射电望远镜 (FAST)反射面系统的要求 ,引入一种新颖轻巧的反射面支承结构方案———张拉整体体系 .通过对多种方案张拉结构体系的承载性能、变形特性、对促动器系统影响的分析以及与传统刚性结构体系(网壳 )的比较 ,并经过反复优化计算 ,确定了张拉整体体系支承结构方案 .计算结构表明 ,用于反射面支承结构的张拉整体体系比网壳结构自重轻约 72 .5 % ,结构作用于促动器的反力减小约 78.5 % .张拉整体体系是一种适合于大射电望远镜的合理的轻型支承结构     

张拉整体机器人关键技术研究进展

 回顾了张拉整体机器人的特点，总结了现阶段张拉整体机器人典型样机的研制进展，从地面移动、空间探测和仿生领域3方面概述了张拉整体机器人的应用情况。从初始构型设计、初始预应力分析及稳定性判断、外荷载作用下型态分析、动力学特性及控制方法等方面，阐述了张拉整体机器人的关键技术；探讨了未来张拉整体机器人有待于进一步深入研究的技术难题。     

劲性支撑穹顶结构的施工方法与试验研究

基于劲性支撑穹顶结构具有杆件定位容易、自身质量小及结构效率高等特点,提出中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法和地面拼装高空提升1次张拉成形的施工方法。将这2种施工方法对比分析,确定采用中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法,采用FEDR算法进行施工成形分析。设计1个直径为6 m的劲性支撑穹顶结构模型,采用中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法对试验模型进行施工,将试验结果与理论分析结果进行对比分析。分析试验过程中容易出现的关键问题并给出解决方案。研究研究表明:设计的试验模型是可行的;采用中心场地拼装逐步张拉提升的施工方法施工时,各步的内力和位移试验值与理论值基本吻合。     

张拉整体三棱柱单元体试验

为了验证张拉整体理论分析的结果并深入了解三棱柱单元的受力性能，在理论分析和找形分析的基础上，针对实际的单元体设计了张拉整体适用的半球节点，选用拉索缩短的预应力施加方法进行了张拉整体三棱柱单元体的足尺模型试验，通过模型试验得到了实际结构在840N、l623N和4000N三种预应力水平下的受力性能．通过试验测定了模型用钢丝绳的弹性模量和p-△h曲线．把试验结果和考虑实际弹性模量的理论分析结果进行了对比，两者吻合很好，验证了找形分析及非线性分析的可靠性。     

双曲索网结构施工张拉成形数值模拟分析与试验验证

针对双曲索网结构独特的结构形式和复杂的施工方法,基于索结构非线性有限元理论提出了双曲索网结构张拉施工的数值计算方法,开发了施工过程分析软件.以国内首例双曲索网结构体系--中国航海博物馆双曲索网幕墙体系缩尺模型为例,对2种不同的张拉方案进行了数值模拟分析.并通过缩尺模型试验对索网结构的施工方案进行了张拉试验,模型试验验证了索网张拉完成以后的形态满足设计要求,试验结果证明了数值计算的可靠性和合理性,可以通过数值计算方法对实际结构的施工张拉进行仿真分析.通过对数值计算结果和试验结果的分析,提出了合理的施工张拉方案.     

张拉整体三棱柱单元体结构分析

将杆系非线性有限元方法应用和拉整体结构,采用增量型的牛顿法来求解其非线性基本方程组,编制了计算程序,以找形分析的结果作为记,用所编程序对张拉整体三棱柱单元体的三种预应力状态进行了分析,发现了张拉整体的结构特性及一阶无限小内部机构对结构刚度打电话     

张拉整体塔结构风荷载时程模拟及风振分析

为研究张拉整体功能性建筑，比较分析了5种不同的风速功率谱函数，得知张拉整体塔结构的风荷载计算在一定高度内可以不考虑风速谱的变化；模拟了张拉整体塔结构不同高度处的风速时程，并转化为风荷载时程；对在465 MPa初始预应力状态下的结构进行了风振分析，得知其风振响应较小；比较分析了不同初始预应力下结构的风振响应，得知3种杆件的动静比都随预应力增大而增大，在一定范围内的不同初始预应力下结构各节点最大位移基本相等．     

浅谈T梁智能张拉及真空辅助压浆施工

本文以联智桥隧生产的I代智能张拉仪为研究案例,阐述了智能张拉的特点、张拉过程及注意事项等,同时讲述了真空压浆的施工过程。张拉及压浆是预应力工程的两个重要因素,只有都满足规范要求了,才能保证预应力工程整体质量。     

基于共旋坐标法的张拉整体结构弹塑性静力分析

为研究张拉整体结构的弹塑性静力特性,引入一种适用于求解大转动小应变的高效有限元算法——共旋坐标(CR)法.将空间杆单元的大位移分解为整体坐标系下的刚体位移和局部坐标系下的小变形,推导出了单元切线刚度矩阵的新表达式.采用一种结合荷载增量策略和Newton-Raphson法的非线性有限元算法对一个四杆张拉整体结构单元体的几何非线性弹塑性特性进行了研究.结果表明:相比于传统的TL法和UL法,采用CR法对张拉整体结构进行非线性静力特性分析具有更高的计算效率;四杆单胞结构下层构件的刚度大于上层构件的刚度;自应力系数的增大会导致四杆单胞结构变"硬",且结构受压时的表现比受拉时更为明显;相比于结构的弹塑性响应,自应力系数在结构的弹性响应中扮演着更重要的角色.     

带弹性支撑杆张拉结构整体找形分析的动力松弛法

张拉结构与传统的钢、砼等刚性结构不同,是一种柔性的张力体系,其设计计算过程一般分为初始形状的确定（找形）-荷载分析-裁剪分析.传统的带弹性支撑杆的张拉结构如索网、索膜结构,在找形中往往忽略索网、索膜与弹性支撑杆的相互作用,本文在Michel R.Barnes找形理论的基础上推导了张拉结构找形分析的动力松弛法的基本公式,同时充分考虑两者的相互作用,应用动力松弛法对这种结构进行整体找形分析,并通过算例验证了所提出方法的可靠性与适用性.     

新型环箍穹顶全张力结构局部断索抗连续倒塌性能分析

为了探究一种由周边环形张拉整体和中部索穹顶组成的新型环箍穹顶全张力结构局部断索的抗连续倒塌性能,在分析其静力及动力特性的基础上,利用自编向量式有限元程序建立了环箍穹顶索杆张力结构的数值模型.考虑结构初始状态,采用等效荷载卸载法分析得到了该结构不同类型拉索破断后剩余结构的动力响应,包括结构位形、节点位移及构件内力等.分析结果表明,利用向量式有限元法能够有效地进行结构局部断索后的动力响应分析;张拉整体单元的拉索破断主要影响所在单元附近的拉索,不会形成连续倒塌;索穹顶内部的拉索破断对周边张拉整体结构影响较小,新型环箍穹顶索杆张力结构具有较好的抗连续倒塌性能.     

大跨空间结构的分类及发展特征

大跨空间结构是目前发展最快的结构类型。文章概述了实体结构、网格结构、张拉结构以及其它新型结构的类型及受力、构造特点,展现了大跨结构的发展特征。     

吊杆张拉程序对拱梁组合体系内力影响的分析

以某拱梁组合体系为研究对象,研究不同吊杆张拉程序对结构内力的影响。分析表明：对称依次张拉会造成局部应力过大,但若根据结构受力情况,分次、逐级张拉,则可显著降低结构在张拉过程中的应力,保证结构的安全;对称交替张拉可以使结构在张拉过程中内力分布更均衡,对结构安全有利,在张拉设备等条件允许时可以考虑一次张拉到最终吊杆力。对这两类吊杆张拉程序在张拉施工中结构安全性的研究,可为同类工程提供参考.     

细胞不同铺展程度的张拉整体模型的计算分析

对不同铺展程度的细胞骨架(Cytoskeleton,CSK)对基底的影响以及中间纤维(Intermediate filament,IF)在CSK中的作用进行了研究,并提出了一种考虑IF的张拉整体模型模拟不同铺展程度的CSK.首先通过理论计算确定不同铺展程度的张拉整体模型的顶点坐标及相应的质心位置,然后应用有限元法建立在位移载荷作用下的不同铺展程度的张拉整体模型。无论是否考虑IF,CSK的铺展程度越大,产生相同变形时,对基底的反作用力就越大;考虑IF的张拉整体模型显著提高了CSK的整体刚度。结果表明,CSK对基底的反作用力与其铺展程度成正相关性,且IF在CSK中起着至关重要的作用。     

有黏结预应力框架梁的结构设计

 结合设计中跨度较大、重荷载、耐久稳定、防腐、防火要求高等特点,对某会展馆楼面结构优化后,选取后张有黏结预应力混凝土结构,使结构具有较好的整体受力性能.从分析模型确立、裂缝控制、承载力验算3个宏观方向,详细阐述后张有黏结预应力框架设计中的预应力估算、线形确定、损失估算、次弯矩影响、非预应力筋计算、控制截面讨论等全过程,针对能够反映混凝土框架梁端延性的受压区高度、折算受拉钢筋配筋率、预应力度、非预应力钢筋面积比等几个问题,给出在设计过程中的处理办法及延性目标限值,最后确定合理的张拉施工方案,并对张拉核心区进行验算,达到设计施工的和谐统一,可供类似工程参考.     

张拉方式对预应力锚索支护结构特性影响的室内模拟试验

预应力锚索不同的张拉方式对边坡支护结构的影响不同。采用微机静载锚固试验机进行了预应力锚索加固边坡室内模拟试验,通过沿钢绞线轴线方式张拉和与钢绞线轴线成25°夹角方式张拉结果对比,分析了两种张拉方式对支护结构受力和变形的影响,为边坡的稳定性评价提供技术依据。结果表明:不同的张拉方式对钢绞线抗拉强度的影响不同。沿钢绞线轴线张拉,破坏荷载强度平均值为1 918.60 MPa,钢绞线在组装件中间断裂;与钢绞线轴线成25°夹角方式张拉,破坏荷载强度平均值为1 754.69 MPa,钢绞线在两端锚具附近断裂。     

双V形三维构件张拉结构的矩阵分析与预应力优化研究

张拉结构是由不连续的受压构件和连续的受拉绳索组成的特殊结构体系,含有三维受压构件的张拉结构利用三维受压构件代替一维杆,增加了结构的稳定性与可控制性,是张拉结构发展的新趋势.利用取自正四面体四条斜边组成的双V形受压构件,以及纵向和环向绳索制得张拉整体结构模型,并用矩阵平衡法进行分析.建立矩阵时将传统杆索结构中只考虑杆轴向压力的平衡矩阵扩展到考虑三维构件弯曲的空间铰接体系复合平衡矩阵;再根据平衡矩阵理论以及奇异值分解理论得到该模型的自应力模态.在优化过程中,绳索受拉条件与力的均匀性作为优化目标,运用人工鱼群算法对构件预应力进行优化.结果证明结构的稳定性良好,绳索与受压构件拉压合理,以及对不同类别预应力分别进行均匀性优化的结果更好更具有针对性.