折疊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)成及其力學(xué)性能研究.pdf

1、折疊結(jié)構(gòu)是20世紀六十年代發(fā)展起來的一種新型空間結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用時展開、不用時可折疊收起。折疊結(jié)構(gòu)由于折疊后體積小、展開方便，而日益受到重視，并逐漸應(yīng)用于建筑和航天領(lǐng)域。但在建筑領(lǐng)域的工程應(yīng)用在國內(nèi)還很少見，有必要展開相關(guān)研究。本文所研究的折疊網(wǎng)格（包括折疊網(wǎng)架、網(wǎng)殼）結(jié)構(gòu)是建筑領(lǐng)域里比較常見的折疊結(jié)構(gòu)形式，多用于臨時性或半永久性建筑。
　　折疊結(jié)構(gòu)設(shè)計包括折展過程的幾何設(shè)計和展開定位后的受荷分析兩部分，其中幾何設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)

2、。為此，本文首先對折疊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)成進行了研究。幾何設(shè)計的主要內(nèi)容，對于外加鎖式折疊結(jié)構(gòu)（本文研究），是保證結(jié)構(gòu)（此時實質(zhì)上為機構(gòu)）能夠自由折展。通過對折疊結(jié)構(gòu)的基本單元——三剪桿剪鉸單元的幾何性質(zhì)進行研究，推導(dǎo)了多種剪鉸單元的幾何性質(zhì)以及保證結(jié)構(gòu)折展性能的幾何限制條件，并將具體的剪鉸單元運用到折疊網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中去。在ANSYS里對幾種具體的折疊網(wǎng)架、網(wǎng)殼的折展過程進行了動態(tài)模擬，論證了其可展性。
　　折疊結(jié)構(gòu)展開成形后的力

3、學(xué)性能也是本文研究的主要內(nèi)容。通過大量算例分析，總結(jié)了網(wǎng)格高度、網(wǎng)格尺寸大小變化對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響規(guī)律。由于剪式鉸單元的特性，折疊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)主要依靠桿件的彎曲應(yīng)力來抵抗外荷載彎矩，致使結(jié)構(gòu)的剛度較差。借鑒普通網(wǎng)架、網(wǎng)殼的受力機理，對各種形式折疊網(wǎng)架、網(wǎng)殼加上弦桿或下弦桿或同時加上下弦桿，分析它們對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響規(guī)律，通過分析比較，對各種結(jié)構(gòu)提出合理的改進方案，以運用到工程實際。
　　本文最后總結(jié)了折疊結(jié)構(gòu)的各種節(jié)點形式，分析它