简介：现代空间网壳结构以自由曲面造型为重要特征,如何对自由曲面进行网格划分是结构设计的关键问题.本文采用三维建模软件Rhinoceros及其可视化编程插件Grasshopper实现了一种基于简单几何原理的自由曲面网壳结构菱形网格划分方法.该方法的优点是生成的网格具有统一长度,有利于降低结构设计、构件制造及施工的复杂度.通过造型各异的算例验证了该方法的有效性.

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：对网壳杆件计算长度确定方法进行了总结,对压杆计算长度的现有研究进行了综述.结合一单层球面网壳,利用有限元分析方法对网壳杆件的计算长度进行了计算,并与规范取值进行了比较.提出了一种改进的杆件计算长度确定方法,并对同一单层网壳进行了计算对比,结果表明改进的网壳杆件计算长度确定方法能够较为便捷、精确地确定每根杆件的计算长度.对于其他类型的结构,该方法同样可以方便地确定压杆的计算长度.

简介：单层网壳结构是缺陷敏感结构,经截面优化设计的单层网壳结构对初始几何缺陷分布形式更加敏感.在多种缺陷分布形式下,对截面优化后的网壳模型进行双重非线性整体稳定性分析,研究杆件截面取值与缺陷分布、结构极限承载力之间的关系.结果表明：截面优化寻优结果与初始几何缺陷分布有直接关系,增大缺陷较大处杆件截面能显著提高结构承载力;经截面优化设计的网壳仅在其设计初始几何缺陷下稳定承载力满足设计要求,在其他缺陷下承载力均下降明显.本文对这一现象进行了深入的研究,并通过优化＂杆件分组＂的方式改进了由截面优化设计导致的结构稳定承载能力对缺陷分布的高度敏感性,提高了结构整体稳定承载力的鲁棒性,同时降低了结构的耗钢量.

简介：为了改善多目标粒子群算法在结构多目标优化中的收敛精度和速度,提出了一种新型多目标算法——基于启发式粒子群算法和遗传算法的多目标杂交算法（MHGHA）.以双层网壳结构为研究对象,对其在地震作用下的时程响应进行分析,以结构节点最大位移最小化和结构质量最轻化为目标进行多目标优化设计,并与经典算法进行对比.结果表明,杂交算法的收敛精度更高,同时能够实现复杂空间结构多目标优化.

简介：大口径环形天线反射器由于受到收拢高度及展开臂长度的限制,有时很难实现主、副索网构型上的完全对称设计,因而造成了反射器正、反向放置变形上的差异,为反射器型面调试带来了困难.提出一种非对称索网系统主、副网等刚度设计方法,通过该设计可以使得索网系统的正反向变形相等,实现反射器正反两种状态下的型面平均后等效在轨无重力型面的目的,为大口径环形天线地面调整和在轨型面预测提供了便利.

简介：于家堡单层网壳体型较复杂,对雪荷载的选取应谨慎.基于CFD技术分别采用求解雪相控制方程和MIXTURE多相流模型对网壳表面风致雪漂进行数值模拟,得到屋盖表面雪沉积与侵蚀后形成的不均匀雪荷载.两种求解方法得到的雪荷载分布较一致,屋盖迎风面发生积雪侵蚀,随屋盖高度增加雪荷载呈抛物线形减小,至屋盖顶部天窗两侧雪侵蚀作用最大、雪压最小,天窗后部背风面处发生积雪沉积.对结构的静力和整体稳定性能进行分析,在不均匀雪荷载作用下天窗两侧部分杆件应力较均匀雪荷载时增大10%,结构极限承载力增大3%.

简介：单层柱面网壳精细化有限元模型虽有较好的模拟精度,但是由于其建模复杂而且计算费时,所以它难以应用到工程实际进行模拟分析.为了简化计算,对精细化模型的等效简化模型进行了研究.前期已经研究出一种等效模型的方便建模方法.为了研究PGA（地震动峰值加速度）对等效模型模拟精度的影响,建立了四组尺寸不同的单层柱面网壳模型,每组包括两类模型,即精细化壳单元模型和与之对应的等效简化模型.因结构参数不同,输入的地震动峰值加速度也不同.对四组模型进行动力失效分析,选用的加速度值接近结构失稳的临界值.模拟结果显示：随着失效临界加速度值的改变,各组简化模型的等效效果都较好.因此,等效简化模型的精度受地震动加速度的影响较小,可以忽略不计.