圓形平面二維可展屋蓋結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、可展結(jié)構(gòu)是具有展開功能的結(jié)構(gòu)體系的統(tǒng)稱，特點是可由收縮的緊密位形轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定的擴展位形，并在擴展位形下具有一定的承載能力。由于上述特點，使得可展結(jié)構(gòu)在航空航天領(lǐng)域和建筑工程領(lǐng)域受到普遍重視?？烧菇Y(jié)構(gòu)通常包括折疊結(jié)構(gòu)、充氣及索膜結(jié)構(gòu)、張拉整體結(jié)構(gòu)、開合結(jié)構(gòu)四大類，其中后三類在建筑工程領(lǐng)域已有較多應(yīng)用，而折疊結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還基本處于空白狀態(tài)，因此有必要開展相關(guān)的研究。本文提出的圓形平面二維可展屋蓋結(jié)構(gòu)就是由折疊結(jié)構(gòu)與開合結(jié)構(gòu)所衍化出的一種新型可展

2、結(jié)構(gòu)形式。
　　可展結(jié)構(gòu)的一項基本特征是要具有可靠的折展性能，在折展過程中體系呈機構(gòu)狀態(tài)，其核心是幾何構(gòu)成問題。為此，本文首先對圓形平面二維可展結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)成進行了研究。通過對可展單元（包括直桿單元和折桿單元）的幾何性質(zhì)進行推導(dǎo)，確定以多折桿單元作為圓形平面二維可展結(jié)構(gòu)的基本組成單元；在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了圓形平面二維可展屋蓋的幾何模型，并對其可展性進行了論證；此外還探討了可能的邊界支承形式。
　　作為開合屋蓋，其結(jié)構(gòu)性能也是本文

3、研究的重點之一。本文首先以三種桁架形式，來代替多折桿單元中的“桿”，提出了三種結(jié)構(gòu)方案，并對三種方案進行對比，從而確定了以桁架截面漸變?yōu)樘卣鞯摹捌鸸胺桨浮睘樽顑?yōu)結(jié)構(gòu)方案；其次對“起拱方案”的結(jié)構(gòu)性能進行分析，探討了桿件截面、結(jié)構(gòu)高度等對剛度的影響以及結(jié)構(gòu)跨度與用鋼量的關(guān)系。研究結(jié)果表明，本文可展結(jié)構(gòu)以結(jié)構(gòu)剛度為控制條件，展開到一定程度后，結(jié)構(gòu)剛度下降較為明顯。當跨度較大時，本文提出了增加軌道設(shè)置的改進措施。
　　本文最后探討了屋面