导读:本文包含了张拉膜结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:膜结构,荷载,平面,静力,风致,切线,钢索。
张拉膜结构论文文献综述
周颖[1](2019)在《张拉膜结构振型选择及风荷载计算》一文中研究指出张拉膜结构是一种典型柔性结构,现行荷载规范中考虑风振影响时,基于高耸和高层结构进行简化研究,并不一定适用于张拉膜结构。本文依据等效风荷载研究现状,针对张拉膜结构风致动力响应和等效风荷载计算做了一些研究。对平均风作用下的平面张拉结构进行随机振动分析,并与考虑流固耦合作用的数值模拟结果进行了比较,结果表明,随机振动研究方法适用于对张拉膜结构进行振型选择,此方法针对风荷载的计算也有一定的安全度,可以满足设计的需要。(本文来源于《科学技术创新》期刊2019年21期)
裴佳宁[2](2019)在《平面张拉膜结构静力力学性能试验及数值分析研究》一文中研究指出张拉膜结构因其连续的结构形式和优美的外部轮廓在体育场馆及会展中心中得到广泛的使用。也正因为其结构的复杂性,张拉膜结构的设计主要通过有限元进行数值分析完成。数值分析结果的精确性在很大程度上影响着其对膜结构施工建造的指导意义。因此有必对比数值分析过程中不同因素对分析结果的影响,为后续膜结构分析提供参考。本文的主要研究工作和结论如下:首先,选取一种PVDF膜材为研究对象,基于能量等效法对膜材的单向拉伸曲线进行分析获取膜材料的弹性模量。基于非接触应变测量系统(DIC),通过单向拉伸试验和相框剪切试验来测量膜材料变化的泊松比和剪切模量。通过ABAQUS软件的自定义材料程序引入到膜结构分析中,为后续的结构数值分析提供重要的数据基础。其次,进行平面张拉膜结构的静力堆载试验,主要考虑不同堆载方式、预应力等因素,分析相应的结构静力响应及变形规律。试验结果表明:平面张拉膜结构堆载试验过程中,初始位移增量最大,随着荷载的增加,位移增量逐渐减小。荷载分布方式是影响膜面竖向位移的重要因素,均布加载相对集中加载对膜面产生了更大的竖向位移。而初始预应力的改变主要影响初始加载阶段,随着堆载荷载的增加,初始预应力对膜面竖向对同等加载条件下膜面的竖向位移影响并不显着,这主要因为初始预应力值所增加的膜面面内刚度远小于后期堆载荷载所增加的,且随着膜面位移的增大,几何非线性的影响也逐渐加剧,因此进一步的削弱了初始预应力的影响。在膜结构的分析中,必须考虑加载过程中的材料刚度改变对结构分析的影响。最后,针对上述堆载试验,进行系列有限元模拟,分别考虑单元类型,网络尺寸以及边界形式等因素的影响。与试验结果进行对比分析,研究计算模式的不定性,提出适用的有限元建模分析方法。结果表明:数值分析张拉膜结构堆载试验过程中,改变单元类型对数值分析有一定影响。其中,均匀加载试验过程中采用壳单元更为精确,集中加载试验过程中采用实体单元更为精确。而改变网络尺寸和边界形式对数值分析结果影响不大。采用实际动态模型相比线弹性模型能更为精确的模拟平面张拉膜结构的静力堆载试验,最后提出来了一个适用的数值分析方法。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)
张晓五,刘平,仇诗雨,王林,高四东[3](2019)在《张拉膜结构在冲击荷载作用下的试验研究》一文中研究指出通过自制的膜结构试验支架,对正方形的薄膜施加8种不同的预张力,然后在薄膜的垂直方向上施加不同的冲击荷载。通过激光位移传感器和数据采集卡得到了测点的位移时程曲线。在不同预张力下,分析了薄膜的振动频率、振幅、阻尼比的变化规律。试验结果表明:薄膜在同一种冲击荷载作用时,薄膜振动表现出的主振型只有一种;频率与预张力呈线性关系,其振幅呈指数函数衰减。当预张力超过6 kN/m时,最大振幅和振动持续时间趋于稳定。薄膜发生的振动是欠阻尼振动,阻尼比与预张力呈线性递增趋势。(本文来源于《四川建筑科学研究》期刊2019年02期)
李竹强[4](2018)在《张拉膜结构体系施工技术的研究》一文中研究指出张拉膜结构是近年来在建筑工程中兴起的一种新型的建筑结构体系,具有高强的材料、操作简单、安装便捷、绿色环保、造型独特、外观美观等优势,通过对张拉膜结构施工方法的有效实施,不仅保证了工程的施工质量,实现了经济效益最大化,而且也保证了张拉膜外观潇洒轻盈的建筑风格,从而体现了膜结构所独具的特点。(本文来源于《建材与装饰》期刊2018年49期)
高长庚[5](2018)在《考虑流固耦合的风雨作用下张拉膜结构响应分析》一文中研究指出随着全球经济和科技的快速发展,对大跨度建筑的需求越来越多,膜结构质量轻、外形美观,能实现大跨度,因此应用广泛。膜结构柔性大,对风荷载敏感,因此在设计过程中风荷载作为控制荷载必须考虑。而随着结构的使用,发现有些张拉膜结构破坏时所承受的风力等级远没达到设计要求,究其原因在于实际中风雨往往同时出现,风雨在建筑物接触面产生相互作用,原有风场发生变化,膜结构产生超出使用范围的大变形而破坏。鉴于此,本文在风雨同时作用下进行张拉膜结构的响应研究,建立风雨作用模型,考虑结构与荷载之间的双向流固耦合作用,对风雨共同作用下结构响应进行分析,该研究对膜结构设计具有一定的指导意义。首先介绍用计算流体力学(CFD)方法进行张拉膜结构响应分析的原理,选取FCBI-C单元划分网格,使用动网格技术解决流固耦合计算时数据的有效传递实现位移协调,采用迭代耦合算法对张拉膜结构进行耦合计算;然后应用MATLAB模拟风速时程曲线,将降雨量迭加到风速时程曲线,得到风雨时程曲线,作为输入荷载进行张拉膜结构的响应分析;最后借助有限元软件ADINA实现马鞍形和伞形两种张拉膜结构的找形、模态分析和双向流固耦合计算。计算中考虑膜面预应力的变化分别形成初始预应力2kN/m,1.45kN/m和1kN/m的膜面;模拟风速13.8m/s、20.7m/s和28.4m/s,风向角0度、45度和90度等多种工况下的风雨时程曲线。分析结果表明:(1)马鞍形张拉膜结构对45度风向角更加敏感,在相同风速下伞形比马鞍形张拉膜结构变形大47%左右更容易失稳;(2)风雨共同作用下,降雨一定时风速影响位移,马鞍形张拉膜28.4m/s风速时的位移变化率比13.8m/s风速时大14.5%,伞形张拉膜结构风吸区的位移变化率增加25.5%;受降雨影响,风速在13.8m/s时风吸区位移大于风压区,风速在20.7m/s时雨达到极值时,风压区位移开始大于风吸区位移,风速在28.4m/s时雨达到大暴雨时,风压区位移开始大于风吸区位移。以上研究表明风雨共用作用是设计过程中不可忽略的因素。(本文来源于《河北科技大学》期刊2018-12-01)
唐腾,周浩,艾更知,朱艳华,王磊[6](2018)在《整体张拉式钢索膜结构抗连续倒塌分析》一文中研究指出以整体张拉式钢索膜结构为对象,考虑材料非线性与几何非线性,建立了相应的有限元分析模型。通过敏感性分析确定了钢结构系统与索系统的关键构件。采用考虑初始状态的等效瞬时加载法对该钢索膜结构体系进行结构抗连续倒塌能力分析。结果表明:对于索系统,两侧的背索是维持结构整体性能的关键构件;由于存在备用荷载路径,中间部位的索失效后,整体结构变形较小;钢结构系统中由于下部支承结构冗余度较高,无论单根桁架柱、斜撑柱或1对斜撑柱失效后结构响应均变化不大;桁架梁的跨中下弦杆与桅杆失效后会引发结构响应较大变化,可确定其为关键构件;中间榀桁架梁跨中下弦杆与下悬索的失效不会导致结构发生连续倒塌;两侧索结构由于缺乏备用荷载路径,背索与桅杆失效会导致结构局部破坏。(本文来源于《建筑科学与工程学报》期刊2018年05期)
武红周[7](2017)在《裁切线对张拉膜结构找形和承载特性的影响分析》一文中研究指出张拉膜结构因其造型优美、质量轻、施工周期短等特点,被广泛应用于大跨空间建筑。与传统结构设计不同,张拉膜结构设计过程要先找形,然后进行荷载分析、裁剪分析等,裁剪分析作为膜结构设计的重要一环,直接影响着膜结构后续的施工、承载。裁剪一般包括裁切和展平两个阶段,裁切线的多少影响着张拉效果和膜面面积;展平参考平面的设置影响着施工膜片的下料尺寸和精度;同时裁切的好坏直接影响到结构施工张拉的形状、预应力分布和承载能力等。长期以来的研究一直是在忽略膜结构裁切线的基础上分析结构的形状、承载能力、褶皱等问题,这与实际膜结构的使用之间有一定差异。尤其目前大量张拉膜结构的出现,使得在使用过程中出现膜面撕裂、褶皱、承载力下降等现象,严重的导致结构破坏;这与设计过程中忽略膜结构裁切线有一定关系,因此,本文从膜结构裁剪开始分析,将裁切线引入到膜结构设计,对比有无裁切线的情况,找到裁切线对张拉膜结构张拉和承载特性的影响,研究对膜结构实际工程设计有一定指导意义。(1)首先对比裁切线产生的方法,考虑展平裁切片的连接要求,通过加密网格,确定了曲面拟合和部分网格线转换成测地线的方法为张拉膜结构裁切线获取方法。采用等效板单元法,考虑叁角形单元的几何关系和边线-单元的应力-应变关系,推导膜面整体刚度矩阵以及节点不平衡力,建立刚度矩阵与节点力之间的平衡方程,利用Newton法编制空间膜片展开和应力释放的计算程序,实现空间曲面裁切片的展平。以马鞍形张拉膜结构为例,对比不同数量裁切片对裁切线曲率和展平面积的影响;展平过程考虑两组参考平面,得到空间膜面水平投影面是较好的参考平面。(2)对比带几何裁切线膜结构、带空间裁切线膜结构和无裁切线膜结构等叁种情况的找形、模态分析、静载、承载特性,分析得出裁切线会显着降低膜结构应力分布均匀性,并对膜结构褶皱的发展规律产生较大影响。(本文来源于《河北科技大学》期刊2017-12-01)
张兰兰,马冲,曹原,张营营[8](2017)在《张拉膜结构的结构刚度及其对结构性能的影响》一文中研究指出张拉膜结构的力学性能与结构刚度密切相关。采用非线性有限元方法对开敞式鞍形膜结构的静力性能及自振特性进行了参数化分析,主要考虑了膜面预应力、矢跨比、弹性模量等对开敞式鞍形膜结构振动响应的影响规律,重点分析了结构刚度对于结构静力性能及自振特性的影响规律。研究发现:影响开敞式鞍形膜结构刚度的主要参数是膜面预应力、矢跨比和膜材弹性模量,其中预应力影响最大;膜结构的结构刚度可以分为非线性刚度和线性刚度,随着矢跨比的增大,膜结构由非线性体系向线性体系过渡,非线性刚度作用逐渐弱化,线性刚度逐渐强化。(本文来源于《建筑结构》期刊2017年21期)
张驰[9](2017)在《张拉膜结构的有限元数值分析与状态研究》一文中研究指出膜结构已经研究几十年的时间,与传统结构的力学性能相比,这种新结构有很大的不同,并且在材料、构造上也有很大不同,重量轻,覆盖面大等特点使它和其他结构不同,应用是非常广泛的。但是由于其刚度低,所以很容易发生变形。由于膜结构建筑所受到的荷载是不确定的,所以位移也是随机的产生的。过大的挠度将会引起膜结构变形、松弛、褶皱,甚至撕裂等现象,将造成严重的经济损失,探究这类膜结构形式的力学特性有助于对这类结构有更好的深入理解。国内外有不少学者通过试验或理论等方面对这类问题进行研究和分析,然而通过现有的理论并结合有限元软件数值模拟分析的比较少。通过两者分析的结果对膜结构的工程特性进行分析研究,是研究膜结构工程特性的重要课题。本文首先在两种形式的张拉膜结构施加预张力,即平面膜和双曲抛物面这两种形式,利用有限元软件ANSYS Workbench的几何非线性模块分析在施加预张力之后的基础上对两种形式的张拉膜进行受荷载变形的分析,在获得外界均布荷载作用下的膜面的变形成果之后,再将数值模拟的结果和理论结果进行对照。本文采纳的荷载形式是一种理想简化,因为研究的是膜的受荷变形后的状态,所以没有对荷载分布作特别的分析。本文得到了两种形状膜在荷载作用下其结构变形的一些结论,为膜结构的设计提供了一定的参考。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2017-06-04)
焦东[10](2017)在《预应力张拉膜结构节点破坏分析及试验研究》一文中研究指出由膜片、钢索、支承结构、基础结构通过节点的有效连接而组成的薄膜结构,以其结构重量轻,跨越能力强,施工速度快,抗震性能好,建筑造型丰富等优点得到众多建筑师的青睐。而节点构造设计作为膜结构设计中的一个重要环节,不仅关系到膜结构的建筑艺术效果,而且还关系到结构的整体性和可靠度。从国内外已发生的一些膜结构破坏的工程实例来看,节点设计不合理、不恰当而限制节点的转动自由度,节点构造措施不当,连接部位的松动或脱落等导致膜材被撕裂,是引发工程事故的主要原因之一。而目前国内关于膜结构节点破坏机理的研究还较少,故有必要从结构受力的角度出发对其进行更为深入的研究,旨在为膜结构相关从业者在设计和建造方面提供一些有价值的参考和借鉴。针对以上膜结构节点的破坏问题,以PVC膜材为研究对象,有针对性的选择了膜结构工程当中常用的两种连接方式,螺栓夹板连接和U形夹具连接,通过模拟和试验的方法,探究了膜结构节点连接中不同因素对膜面节点强度的影响。其次探究了膜结构在单向与双向拉伸以及在双向拉伸中膜面横向和竖向的两侧分别采用螺栓夹板和U形夹具的连接方式时对膜面节点强度的影响,同时对膜面在竖向和横向施加不同比例荷载时节点的传力和破坏机理进行了更深入的研究和分析。最后根据膜结构节点破坏试验结果,改进节点连接措施,通过数值模拟的方法对改进前和改进后节点强度进行了比较分析后得出:膜结构节点连接的几个影响因素中螺栓间距和边绳直径对膜面节点强度的影响较大,摩擦系数和夹板厚度影响相当且都较小;膜面在双向拉伸的情况下,其膜面承载力要高于单向拉伸时膜面的承载力,并且在双向拉伸中,横向与竖向拉力越接近,其膜面承载力越高;对于采用螺栓夹板连接的方式,其节点主应力方向上的应变比U形夹具连接的节点应变要小;通过对膜面边缘做补强处理,最大程度地释放了节点处的转动自由度,将刚性边界转化为柔性边界,增加边绳长度等措施,很大程度上提高了节点强度。对于实际的膜结构节点设计,建议优先考虑螺栓间距和边绳直径对节点强度的影响,橡胶垫片和夹板的厚度可根据现场的施工条件选取即可。对于膜与支承构件和曲度不大的膜单元与膜单元之间的连接可以考虑螺栓夹板的连接方式;对于曲度较大的膜边界考虑使用U形夹具的连接方式。(本文来源于《辽宁工程技术大学》期刊2017-06-01)
张拉膜结构论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
张拉膜结构因其连续的结构形式和优美的外部轮廓在体育场馆及会展中心中得到广泛的使用。也正因为其结构的复杂性,张拉膜结构的设计主要通过有限元进行数值分析完成。数值分析结果的精确性在很大程度上影响着其对膜结构施工建造的指导意义。因此有必对比数值分析过程中不同因素对分析结果的影响,为后续膜结构分析提供参考。本文的主要研究工作和结论如下:首先,选取一种PVDF膜材为研究对象,基于能量等效法对膜材的单向拉伸曲线进行分析获取膜材料的弹性模量。基于非接触应变测量系统(DIC),通过单向拉伸试验和相框剪切试验来测量膜材料变化的泊松比和剪切模量。通过ABAQUS软件的自定义材料程序引入到膜结构分析中,为后续的结构数值分析提供重要的数据基础。其次,进行平面张拉膜结构的静力堆载试验,主要考虑不同堆载方式、预应力等因素,分析相应的结构静力响应及变形规律。试验结果表明:平面张拉膜结构堆载试验过程中,初始位移增量最大,随着荷载的增加,位移增量逐渐减小。荷载分布方式是影响膜面竖向位移的重要因素,均布加载相对集中加载对膜面产生了更大的竖向位移。而初始预应力的改变主要影响初始加载阶段,随着堆载荷载的增加,初始预应力对膜面竖向对同等加载条件下膜面的竖向位移影响并不显着,这主要因为初始预应力值所增加的膜面面内刚度远小于后期堆载荷载所增加的,且随着膜面位移的增大,几何非线性的影响也逐渐加剧,因此进一步的削弱了初始预应力的影响。在膜结构的分析中,必须考虑加载过程中的材料刚度改变对结构分析的影响。最后,针对上述堆载试验,进行系列有限元模拟,分别考虑单元类型,网络尺寸以及边界形式等因素的影响。与试验结果进行对比分析,研究计算模式的不定性,提出适用的有限元建模分析方法。结果表明:数值分析张拉膜结构堆载试验过程中,改变单元类型对数值分析有一定影响。其中,均匀加载试验过程中采用壳单元更为精确,集中加载试验过程中采用实体单元更为精确。而改变网络尺寸和边界形式对数值分析结果影响不大。采用实际动态模型相比线弹性模型能更为精确的模拟平面张拉膜结构的静力堆载试验,最后提出来了一个适用的数值分析方法。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
张拉膜结构论文参考文献
[1].周颖.张拉膜结构振型选择及风荷载计算[J].科学技术创新.2019
[2].裴佳宁.平面张拉膜结构静力力学性能试验及数值分析研究[D].中国矿业大学.2019
[3].张晓五,刘平,仇诗雨,王林,高四东.张拉膜结构在冲击荷载作用下的试验研究[J].四川建筑科学研究.2019
[4].李竹强.张拉膜结构体系施工技术的研究[J].建材与装饰.2018
[5].高长庚.考虑流固耦合的风雨作用下张拉膜结构响应分析[D].河北科技大学.2018
[6].唐腾,周浩,艾更知,朱艳华,王磊.整体张拉式钢索膜结构抗连续倒塌分析[J].建筑科学与工程学报.2018
[7].武红周.裁切线对张拉膜结构找形和承载特性的影响分析[D].河北科技大学.2017
[8].张兰兰,马冲,曹原,张营营.张拉膜结构的结构刚度及其对结构性能的影响[J].建筑结构.2017
[9].张驰.张拉膜结构的有限元数值分析与状态研究[D].安徽理工大学.2017
[10].焦东.预应力张拉膜结构节点破坏分析及试验研究[D].辽宁工程技术大学.2017