文档介绍：摘要张拉整体的概念是由美国著名建筑师富勒提出的。盖格尔在富勒张拉整体穹顶的基础上,发明了索穹顶,从而使张拉整体的概念首次应用到了大跨度建筑工程中。张拉整体理论上可以做到非常大的跨度,并且随着结构跨度的增大,其单位面积自重和造价的增加并不大。所以张拉整体在建筑工程中极具前景,被预测为本世纪最有魅力的结构体系之一。本文介绍了张拉整体结构在国内外发展的历程和现状以及其结构特性。总结分析了张拉整体结构找形的几种方法,并对其缺点进行了比较。系统研究了用非线性有限元解决张拉整体找形的问题,提出了几种解决非线性有限元程序不收敛的方法。开发了张拉整体结构找形的软件。软件采用开发而成。软件将结点,关键点,单元,杆单元,索单元,一维带宽,下三角矩阵等与有限元有关的概念均制作成类。程序可读性高,易于二次开发。在编程过程中既使用了别人提供的类,又编制了新的类,体现了面向对象编程的强大优势。计算原理采用几何非线性有限元的基本原理,理论基础坚实可靠。算法采用迭代法进行计算,节省了计算时间。软件的可视化系统采用技术实现,实现了前后处理等工作,界面友好,并编制了部分帮助文件,更加便于工程技术人员对此软件的掌握。关键词:张拉整体;找形分析;非线性有限元法;面向对象编程;可视化大连理工大学硕士学位论文
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作者签名:——日期:独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
盟年』月堕日作者签名:盟凰凰监大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连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,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。导师签名大连理工大学硕士学位论文
引言结构与平面结构相比具有很多独特的优点,平板网架、网壳、悬索以及索膜结构等空间充分利用结构三维特性的空间结构是二十世纪建筑技术中一项最重大的发展。空间结构在国内外都得到了广泛的应用,已为人们所熟悉。特别是近年来,随着人们生活水平的不断提高,以及工业生产,文化、体育等公共事业不断进步,大大增强了社会对空间结构尤其是大跨度高性能空间结构的需求。目前空间结构向着轻量、大跨方向发展,这种发展趋势要求必须千方百计降低结构的自重。降低结构自重的途径一方面是研究出轻质高强的新型建筑材料,另一方面是研究开发合理的结构形式。如果结构受拉部位采用膜材或钢索,受压部分采用钢或铝合金构件,这样膜、索、杆结合使用,形成杂交结构,可望实现理想的轻量大跨结构。张拉整体结构正是降低结构自重的较理想的结构体系,国外仅有的一些根据张拉整体思想建成的建筑实例显示出它独特的可跨越超大跨度的优越性】。张拉整体体系正吸引着世界各国结构研究人员和建筑师的广泛关注,成为当今空间结构领域中最前沿的课题之一。大连理工大学硕士学位论文
的整体爬鲥,因此他将这类结构定义为张拉整体结另外,一些学者也提出了关于张拉整体的概念定义。年,瓽岫谒髀张拉整体的定义个星球就是网中的一个个孤立点。根据这个原理,他设想有这样一种结构体系——连续系。”这一定义除了没有强调自应力之外,其余内容与瓽骵的定义相同【俊张拉整体体系的概念是世纪年代,美国发明家、结构工程师、建筑大师富勒岢龅摹K恼庵炙枷胧鞘艽笞匀坏钠舴⒍摹K为宇宙的运行就是按照张拉整体的原理进行的,即万有引力形成一个平衡的张力网,各的张力网中存在独立的压杆,即“压杆的孤岛存在于拉杆的海洋中”,并第一次提出了张拉整体概念。这种结构体系尽可能地减少受压杆而使索处于连续张拉状态,它的刚度是拉索和压杆单元之间自应力平衡的结果,不依赖于任何外力作用。富勒把这些现象归结为:在连续张拉饔孟滦纬傻耐骋徽,即连续的张拉骋构【俊富勒提出了张拉整体结构的概念后,他的学生、,一个由一些弦把三根独立杆件张紧在一起形成的稳定体。一项专利中给出了“自应力结构的定义”:“自应力结构是由压杆和索组成,它们以这样的方式组合:压杆在连续的索中处于孤立状态,所有压杆必须被严格地分开,同时由索的预应力连接起来,而不需要外部的支撑与锚固,整个体系就像一个