1、“.....,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,ε,,,ε,,,,,ε,,,,,ε,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,大跨度网架结构的展望和分析摘要本文将会介绍种新的大跨度结构,织网结构。在个结构中,高强度的材料条像中国竹席中的竹片样被编织在起形成个平面网,这个网状结构的外围锚固在个圈形的梁上,结构的中心处还有个用于锚固织网的内圈梁。织网结构靠编织生产时的初步预施加应力和内圈梁面外运动引起的附加张力调整来抵抗遇到的各类荷载。由于材料的具有较高的材料重量比,这种全新的结构形式为些大跨度的空间建设提供了种具有吸引力的选择方案,该跨度长于用常规结构材料建筑的跨度。在本文中......”。
2、“.....接着阐明了三种基本的织造结构,同时也提出了此类结构方式的几种变化。文中介绍了个简单的力学模型用于单个的条力学变形,也给出了个实例结构的有限元分析的过程。引言是种新型的结构材料,近年来在土木工程中的研究很活跃。由于他具有些良好的性能,如抗腐蚀,重量轻,强度高,抗疲劳性好以及维修费用低,它被认为是在新世纪建造大跨度结构的理想建材,但是它在些方面的机械性能与那些传统的结构材料还是有明显的区别,譬如它的各项异性现象。由于材料的独特性,为了材料的有效使用以及获得传统建材所不能及的跨度,有必要研究新型的大跨度结构。就设想了用材料建造跨度米的悬索桥。本文提出了织网结构结构,种全新的大跨度结构形式。这种新的结构形式旨在试图在个大跨度的屋顶中有效利用材料的性能。在结构中,高强度编制像中国传统竹席中的竹片样被编织成个平面网状结构......”。
3、“.....结构的中心处还有个较小的内圈梁用于锚固织带。图所示既是个小型结构模型。为保证进行编织时材料条的平直,首先要对编织条施加定程度的预应力。然后,通过内圈梁的面外移动来拉动织网,施加预应力的过程可以通过预应力筋拉伸或在内圈梁设定的重力来达成。因此,受拉的网形成了个带有两个圈梁的大跨屋面,该网的集合刚度能抵抗各种荷载。结构类似于索网或索网膜结构他们的构成部分是灵活多变的并且靠拉伸引起的几何刚度来抵抗各种荷载。然而,结构有其独特的优点材料自重低且纵向上优越的材料性能被有效利用,而横向上的弱点却没有暴露出来,因此在超大跨度的结构中系统是理想的编条的交汇处会产生巨大的阻尼,从而加强结构抗风抗震能力有规则的织网造型会使表面比较美观耐腐蚀并且由于自重小安装和维护成本低。本文详细介绍了个简单的结构的基本布局和施工步骤......”。
4、“.....提出了个用于网中单条的力学模型。最后描述了有限元法分析个简易的例子的结论。简单的布局个简易的织网结构包括张编织网用于锚固的外环梁和内环梁还有个用于张紧的额外重力荷载或组被施加预应力的筋,如图所示。网是由条编织成的,也客人推荐使用碳纤维或其他的高性能混杂纤维类编织条。碳纤维是近年来被广泛应用于高强度混凝土结构的新型材料,它通常由挤压制造,含纤维比例达到。由中国和瑞士生产的两类代表产品繁荣性能资料可见表。编织条材料由于密度小而易被弯曲和盘绕。根标准的性能如表相似的碳纤维材料可以承受大于等于的拉力,同时根长的这种长条重量少于。作为对比同等强度的钢缆自重已经超过了。这些编织条按定的间距被编排在个合适形式的平面上。最简易的编织方法之就是根带子与经过的垂直的其他带子上下交错,来制造个像织物样的网面......”。
5、“.....但大部分情况下,编织条在交叉点处的数量和互相之间的角度,才是衡量织网样式的主要标准每两根织带以相交如图所示,三条织带在点呈相交如图所示,还有图所示的四条织带的相交。在交叉点处,当完全成型后可用附着粘合使条全部互交或不进行粘合使其相互之间可以可以自由滑动。在后面的例子里,会介绍编织条之间的静摩擦有助于静荷载下的刚度而滑动摩擦可消耗动态荷载下的结构动能。简易的施工照图所介绍的五个步骤,可以完成个最简易的结构。首先,要建造好临时固定支架上的内环梁。般情况下,外环梁受压力而内环梁受拉力再编织网膜的过程中。外环梁通常是钢筋混凝土的而内环梁是钢结构的。尔后,编织成的网膜通过铰接点与环行梁连接起来并通过施加些初始应力使其形成个扁平的形状。图五所示的就是编织条与环行梁进行临时性铰接的状况,编织条由两块刚性板牢固地夹住了......”。
6、“.....这通常由结构工程师和建筑设计师共同确定。由于条重量轻厚度小,进行编织时的过程非常简单。当撤去内环梁的临时支撑时内环梁因自重向网面平面外方向下坠,如果必要的话还能在此基础上再加额外的荷载。内圈梁的这种垂直于网面的位移还可以通过在内圈上作用组强劲的拉力来达成,这些预应力施加完成后既告整个结构的完成。根据力的分解原理,在垂直于网膜方向上的小点力在平面内沿织条可以形成个很大的力使网带可以受拉,最终使网面有足够的刚性来承担荷载。几种更为复杂的形式基本的扁平织网形式网膜是结构中最主要的部分。最初在织网中有多种形式可供选择,这将会导致不同的力学性能。具体可分为以下三种瓦片模式辐射模式和多边形模式。图所示的是瓦片模式,其有明显的分界线尤如铺好的瓷砖样。辐射型和多边形射线的编织形式都由许多重复的编织带组制成,没组都由些线段组成......”。
7、“.....这两种模式都有自己的界定规则。在实践中,个结构可能会兼有这三种类型的综合运用。空间弯曲的外环梁在个实际的结构中,为了制作成空间弯曲的外环梁及有感染力的空间结构可能会采纳外圈梁的弯曲变形形式。如果网的外层锚固在这样个环梁上,编织条能在空间形成个光滑曲面,如图所示的那样。形状就像块绑在曲梁上的应力布。由于网膜由许多的单个线条组成,它在保证有良好的力学性能的前提下使曲面的成型具有很大的灵活性。双重网膜结构结构的承载能力主要来源于编织条的拉应力产生的几何刚度。编织条的预拉分为两个步骤在锚固的环形梁之间的平面内初始预加拉力和第二阶段内圈梁相对于外圈梁的纵向位移产生的预拉应力。前者是对编织条个个进行的,实现了网膜的平整并整体控制位移。后者适用于形成网膜并达到预定的应力水平,其中有多种不同的方式,包括如前所述的使用预应力筋......”。
8、“.....可以制成屋顶可收缩的结构。种替代上述方案的方法是形成两层网膜,它们的内环梁或受拉或受压为编织条提供拉应力。这种类型的双网膜结构在图示中所示。图所示的是个杯碟形的结构,其由两个内圈梁向外挎大的形式,图示蝴蝶形结构,由两内圈梁受拉构成。多环梁型的结构个简单的结构中只有两个环梁。如果要使用更多如图所示的环梁,个巨大的网膜将被分割成几个小跨度的部分,随着跨度减小,建设和设计难度会相应减小。如果个双网膜结构也有多个圈形梁,称为个折叠式网膜结构如图。以上只是些的可能变异形式,在实际应用中,还有很多形式可被研究出来。还能与其他种类结构综合使用形成混合结构体系。个简单的结构分析单根的编织条如果忽略编织条相互接触处的作用,每个编织条就主要受拉力作用。个简单的膜中呈的对编织条的两端分别与内外环梁相接,如图所示。外环梁视作不动点而内环梁视做个刚体......”。
9、“.....外圈梁的拉力状态和使用荷载时的状态。假设编织带的横截面积为,弹性摸量为,内外圈梁繁荣半径差为,编织条的自重和柔度由于极小而忽略不计。如图所示的第个状态中,对编织条的初始水平预应力。作用在编织条的端固编织条初始长度如图所示的第二个状态中,内圈梁上作用有两个垂直的力使内圈梁下降从而拉伸编织条。编织条中的拉力为,其中水平分量为,内圈梁位移为。根据平衡条件有如果此时编织带应变为,则按照几何条件有根据联立这些方程,即可求得。在第三个状态中,编织条须承受个活荷载,该荷载沿织条和内圈梁均布。在交汇处的反作用力可被分解为水平作用力和垂直方向反力。距节点距离处的总偏离记为,活荷载造成的位移记作,内环梁的总位移记为。则有编织条的弯曲形状由下式表示如果是均布荷载......”。
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