简介：索穹顶结构是发展和推广Fuller张拉整体结构思想乐唯一应用于实际工程的一种新型大跨结构，它的几何稳定性分析对结构的设计非常重要。本文通过对杆系结构的分类、自应力模态、机构住移模态确定、以及体系稳定性判定准则等细节的研究，对素穹顶结构几何稳定性作了较为完整的分析，编制了相应的程序．对肋环型、三角化型和凯威特型等多种布置形式的索穹顶结构进行了计算分析．得出了一些对结构进型有用的结论。

简介：每一个好的建筑都有其令人称道的细部，在钢拉索结构中，其节点连接即是展现结构美的一个细部。根据建筑学的观点，钢拉索结构不单拥有索结构纤细美，还展现了钢结构力量美，一个优秀的索结构的节点可以让人们从技术中找到“美”，并感受到隐藏在“美”中的力量。

简介：FEDR（FiniteElementDynamicRelaxation）法是一种新型的找形分析方法,即结合悬链线单元及有限单元法的动力松弛法.动力松弛法不需要组装结构刚度矩阵,但该方法在求解过程中容易错过局部极值.对该问题提出改进措施,给出FEDR法的步骤及程序实现策略,并用FORTRAN语言和ANSYS的APDL语言编写程序.采用FEDR法对索穹顶结构进行形态分析.索穹顶结构的索垂度不能忽略,给出考虑结构成形后索长和索中张力水平分量的无应力索长计算公式.进行了算例分析,结果表明,FEDR法是正确可行的,改进措施、求解过程及程序实现策略是正确合理的,推导的无应力索长计算公式是正确的,应用该方法对索穹顶结构进行找形分析是可行的.

简介：预应力双层索比单层索有更好的结构刚度和形状稳定性，可用于各种跨度的屋盖结构中,本文采用能量变分原理对双层索进行静力分析，得到了在均布荷载、三角形荷载和对称三角形荷载作用下的挠度近似公式，并与采用有限元法分析的结果进行比较．结果表明，本文给出的挠度计算公式具有较高的精度，可供工程应用参考.

简介：索穹顶结构是一种结构效率极高的空间张力结构体系,由于该结构节点较为稀疏使得上部刚性网格系统的设计和施工有一定难度,从而也限制了索穹顶结构的推广应用.为了解决这一实际工程问题,进一步拓展索穹顶结构的应用范围,本文提出了一种刚柔相济的组合空间结构——刚性网格索穹顶结构,并给出了三种具体的结构组合形式;同时为了能够较为精确地确定该结构形式的初始形态,本文结合空间杆系平衡矩阵理论和构件原长不变的概念,提出了＂近似等效荷载生死单元法＂,该方法通过荷载的等效和构件单元的＂生死＂过程来找到结构的初始形态.算例分析表明该方法可以较为准确地确定刚性网格索穹顶结构的初始形态.本文工作可为该类结构的初始选型和设计提供依据.

简介：目前,膜结构设计和验算中的两种方法——分步计算和整体计算均为人们所采用.分步计算是单独分析索和膜,再将反力施加在支撑结构上进行分析;而整体计算是将索和膜与下部支撑结构一起进行分析.随着计算机辅助设计软件的发展,过去不得已而为之的分步计算方法越来越显露出其不足之处.本文通过作者所在的研究组自主开发的索膜专用设计软件CAFA,分别由这两种方法对两个算例进行了对比分析,在此基础上得出在索膜结构设计中整体计算的必要性.

简介：基于平面索桁结构提出了一种新型的空间索杆结构，命名为环形交叉索桁结构．该结构可以显著改善车辐式索桁结构抗连续倒塌性能较弱的不足．基于ANSYS软件，采用非线性弧长法，分析了环形交叉索桁结构的静力性能．分析中考虑了满跨均布荷载、半跨均布荷载以等多种工况组合以及预应力变化对结构性能的影响．研究结果表明环形交叉索桁结构具有整体刚度好、内力分布合理等优势，预应力变化对结构刚度影响显著．环形交叉索桁结构的提出可为其它索杆结构的改良提供参考．

简介：道顿竞技馆（DortonArena）开启了现代索结构开端,其将建筑与结构的完美融合以及在建筑结构设计方面的多项创新使其在工程领域获得了极高的声誉,但国内诸多文献中对于该场馆是多有提及却少有介绍.该馆在建筑和结构设计方面的创新有：体系设计上采用了交叉斜拱骨架和马鞍形双曲索网,将建筑理念直接通过结构表现出来;充分利用了混凝土拱受压、索网受拉的特点,整体形成简洁高效的自平衡结构体系;屋面张力体系中的双曲索网,既能够抵抗向下的重力荷载,又可在风吸作用下实现主副索作用转换,抵抗向上的荷载作用;在周边索网的交点设抗风索与周圈立柱连接,将整体索网向下牵引,在保持屋盖双曲面造型的同时控制索网屋盖的风振作用;斜拱交叉连接设计可以平衡斜拱在拱脚处产生的推力,斜拱在交汇之前断开通过＂铰＂连接,以在受到不均匀荷载下允许结构的微小调整;延伸的倾斜拱脚与交叉端下部立柱共同组成＂三脚撑＂结构,并在两倾斜拱脚基础处引入预应力拉索以阻止拱脚在推力作用下的滑移.整个场馆在建筑和结构中各项创新性的设计,对于后续张力结构的发展和研究有着重要的历史意义.本文对道顿竞技馆的历史背景、建筑结构方案设计、结构深化设计、施工以及该场馆的历史意义等方面作简要介绍,旨在使这一将建筑和结构设计充分融合的经典工程得到更深入的了解.

简介：在索杆膜找形分析的基础上，在进行索杆膜混合结构的协同荷载分析时，引入弹性T单元，建立了弹性T单元的非线性平衡方程组，并推导了弹性T单元的切线刚度矩阵．利用全Newton-Raphson方法求解此非线性方程组，运用Fortran95计算机语言，编制了相应的计算程序．最后对工程实例进行了验算，其结果与德国著名索膜设计软件Easy进行了对比．结果表明，该程序具有较高的精确度．

简介：平面索桁架以及由平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度法、动力松弛法等一般用于解决单层索网等结构由给定预应力确定初始位形的问题,且难以直接应用在通用有限元软件中（如ANSYS）.如果套用索穹顶、单层索网等的找形方法（如力密度法、动力松弛法等）进行找形,则无法直接运用通用有限元软件进行分析.本文依据索桁架结构体系简单明确的拓扑关系,发展了一种通过给节点施加位移进行迭代计算的非线性有限元找形分析方法,该方法不同于单层索网或膜结构找形的小杨氏模量法.本方法求解速度较快,结果较为准确,同时便于在现有的通用有限元软件中应用.

简介：北京华贸中心是由写字楼、商城、酒店公寓等组成的大规模商务建筑群,其间为华茂广场,后由于使用功能要求在广场上加建顶盖.根据已建结构及空间,采用盖格体系索穹顶膜结构.首先进行初始形态（找形）设计,确定预拉力分布及形状.然后进行在风荷载、活荷载等作用下的受力分析,依据杆件强度、整体变形及支座反力等指标,修订初始预拉力,重新进行找形设计.反复迭代,直至能够满足受力性能的合理初始形态.为保证施工过程能够准确施加设计预定的索拉力,进行了施工过程模拟验算.内环采用双层,以保证层间开敞通风.膜材选用了两种不同透光率的材料,并采用环向热合缝布置,以丰富建筑表现.竣工效果良好,充分体现了索穹顶体系结构受力合理、建筑轻盈飘逸的特点.

简介：500m口径球面射电望远镜（FAST）采用柔性索网作为反射面的支承结构,柔性索网结构的张拉过程模拟分析对于张拉成形阶段具有重要的指导作用.基于非线性有限元理论,针对FAST索网的结构形式和施工方案,提出了索网张拉过程的模拟分析方法.通过计算分析得到了索网在张拉过程中的位移和内力,计算结果验证了张拉方案的可行性.根据张拉过程中索网的内力变化,确定了FAST索网的误差调整方案.调索后,索力的实测值和计算值偏差在10%以内,说明调索效果较好.

简介：为了研究不同因素对天线模态的影响,基于均匀试验设计理论,提出了一种索网结构模态预测的方法.该方法同时考虑多个因素对天线基频的影响,根据均匀设计表,利用回归分析法编程进行数据分析,得出各因素与基频之间的回归函数模型.利用该模型进行基频计算,所得结果与有限元软件仿真结果进行对比,结果误差不超过2%,证明该方法正确、可行.

简介：索承网壳是基于单层球面网壳和张拉整体体系的一种合理的新型杂交大跨空间结构.本文讨论了索承网壳的结构组成、成形过程和受力原理,并结合一个工程实例,进行非线性有限元静力分析、特征值屈曲分析、非线性屈曲分析以及有初始缺陷的非线性屈曲分析,并与同样形式的单层网壳结构进行比较,系统地研究了索承网壳的受力特性.结果表明索承网壳改善了结构的受力状态,增大了网壳结构的强度、刚度和稳定性,有着很高的结构效能,具有跨越大跨度的潜力,应用前景广阔.

简介：由于各种施工条件的限制,预应力空间钢结构的索力张拉和调整一般都是分批分阶段进行的,但后一批索的张拉会影响前一批已张拉索的内力值,故索力张拉和调整模拟的关键问题是求出每阶段每批次的控制索力.根据索力张拉和调整均为从一个初始状态转变到一个目标状态的原理,将索力的张拉和调整统一为一个问题,即从结构索力张拉调整的初始状态和目标状态的索应变值入手来求解各阶段各批次的控制索力.最后,通过一张弦桁架结构的索力张拉调整试验及模拟分析,表明该方法是可行有效的.

简介：某体育场为空间索桁架结构,由刚性外压环梁、内环索、上径向索、下径向索、吊索、压杆和柱间交叉支撑组成。该工程索桁架共有38榀,其跨度大、悬挑长,榀数多,呈空间形态及整体的受力较为复杂。为减少施工搭设支架费用,缩短工期,根据工程特点设计了针对该工程的施工方法。利用ANSYS有限元软件分析得到支承结构在各个关键施工阶段的变形规律及受力特点,并用FBG传感器对结构施工张拉阶段预应力变化做实时检测,为施工过程提供依据。提出的施工方法及监测手段可为类似结构的施工提供参考。

简介：根据预应力静定结构受力的力学特征，结合现代测试技术及张弦梁结构的静力平衡关系，提出了一种适用于张弦梁结构的索力识别方法．因索力只与各索段的相对空间位置有关，因而避免了常用索力测定方法识别精度受拉索边界形式及材料参数取值影响较大的缺点，也为其它结构形式的索力识别提供了新思路，数值算例证明了本方法的精确性．最后对本方法应用中的有关问题进行了讨论．

简介：针对索长误差会造成膜结构的初始形态产生误差这一问题，基于非线性有限元法，通过对索施加温度作用模拟索长的制作误差，研究了索长制作误差对鞍形膜结构初始形态的影响特性和影响敏感度，其中初始形态包括初始几何形状、膜面初始预应力、索初始预拉力及初始支座反力．并进一步分析了结构参数，如跨度、高跨比、索膜预张力密度比对研究结果的影响．分析得到如下结论：索偏短时，索长误差对初始几何形状、初始膜面应力、初始索力及初始支座反力的影响均成线性关系，也就是影响敏感度为1；索偏长相对较小时，结构各项初始误差仍与索长误差呈线性关系，而索偏长相对较大时，索长误差对结构初始形态的影响表现出了非线性．当结构取不同跨度、矢跨比和索膜预张力比时，仍具有上述规律．本文结论可以为进一步完善膜结构技术规程中的相关规定提供基础材料和依据．

简介：由我国科技人员自行设计、制作安装的北京景山公园大型展厅(图1)己于1997年12月27日建成，并于1998年元月6日正式向游人开放，从设计到建成仅用了一个半月。该展厅直径50m，投影面积为1963m^2。在直径50m的园周上共分布16个抛物线拱，

简介：大跨度张力结构（以索膜结构为代表）的风振性能研究一直是结构风工程领域的热点问题之一，特别是涉及到对风-结构的气弹耦合效应估算时，因其具有较大的理论难度，至今尚未得到较好解决。本文首先对索膜结构风振分析问题的特点和一些主要研究方法进行了评述，然后着重介绍了目前在考虑气弹耦合效应时的索膜结构风振性能研究进展情况，最后对进一步的研究工作提出了展望。研究表明，大跨度张拉结构与风的动力耦合作用与桥梁和高层结构相比并不完全相同，而是具有明显的自身特点，这对于今后的研究方向和研究重点具有重要的指导意义。