索膜结构

摘要： 索膜结构的内力分布与空间位形相互关联,受施工阶段的几何找形与服役阶段的结构损伤、性能退化等影响,在役索膜结构的实际位形与设计状态有所差异,结构的服役性态未知,工程上的安全评估难以操作且并无可靠方法借鉴。该文提出了一种基于空间位形指标的在役索膜结构有限元模型修正方法,以模型中拉索的初始预应力作为优化参数、以结构关键节点坐标的匹配作为模型修正目标函数,通过构建基于结构特征点空间位置信息的目标函数来反映有限元模型与实际结构的吻合度,设计ABAQUS与MATLAB联合仿真优化程序,利用全局搜索和局部优化实现模型修正。现场试验采用三维激光扫描获取在役索膜结构空间位形信息,基于实测数据对有限元模型进行修正。修正后模型与实际结构受力状况更为接近,与索力的实测结果对比表明,有限元模型的索力由修正前最大偏差10%~30%降低至10%以下,验证了方法的有效性与准确度。利用修正后的有限元模型实现了在役索膜结构的安全评估。

摘要： 在对网状反射面天线进行型面分析时,以往的研究常常将重点放在索网结构的型面精度或索段张力分布的均匀性上,没有考虑薄膜反射面的应力对索网结构的影响。因此,文中根据网状反射面天线的索网和金属丝反射网的结构特点,提出了一种考虑膜结构应力的索网型面优化方法。基于索单元和各向等应力膜单元,建立以索段张力为设计变量、索段张力的上下限值为约束、索段张力均匀性为目标函数的优化模型。编制了相应的找形程序,通过算例证明了该方法的可行性。

摘要： 随州高铁站主体结构采用"伞状单元体"索膜结构,为实现随州高铁站站房中"伞状单元体",提出了一种大曲率索膜协同作用伞状单层ETFE膜结构方案.首先根据建筑方案,提出2种不同的布索方案.采用小弹性模量法对索膜进行协同找形分析,并对预应力态和荷载态下的索膜结构进行计算分析,对比了不同布索方案、不同膜厚度的ETFE膜结构的膜面应力、索力等.研究表明,小弹性模量法适用于单层ETFE与索网协同找形分析,大曲率索膜协同作用ETFE膜结构可用于实际工程,本工程选用布置5道横向索时,索膜结构应力均匀,满足设计要求.

摘要： 在对网状反射面天线进行型面分析时,以往的研究常常将重点放在索网结构的型面精度或索段张力分布的均匀性上,没有考虑薄膜反射面的应力对索网结构的影响.因此,文中根据网状反射面天线的索网和金属丝反射网的结构特点,提出了一种考虑膜结构应力的索网型面优化方法.基于索单元和各向等应力膜单元,建立以索段张力为设计变量、索段张力的上下限值为约束、索段张力均匀性为目标函数的优化模型.编制了相应的找形程序,通过算例证明了该方法的可行性.

摘要： 介绍既有索膜结构存在的主要问题和主要检测方法.以某既有索膜结构体育场检测为例,其检测主要包括:膜面损伤和松弛的外观检查、控制点位置测量、膜应力检测;索外观检查、索力检测.根据现场检测数据建立计算模型,比较实测索力与设计索力模型自振特性的区别,验算结构变形及结构构件承载能力.由于膜结构自身材料性能具有明显的粘弹性和非线性,易受环境影响老化、软化,在使用过程中应加强膜结构的维护保养.

摘要： 第十届中国花博会主入口大门采用仿生树状PVDF张拉膜体系,高19.21m、长100m、宽40m,膜展开面积约4800m2.为解决空间异形膜材的高精度裁切与安装,将膜面划分10组对称的膜单元并确定其安装顺序,将钢桁架的空间实测数据导入BK专用切割系统完成膜材的数字化加工,通过搭设蛛网状操作平台实现反吊膜单元的快速安装及紧固张拉.

摘要： 索膜结构体系的起源,可以上溯至远古时代.那时人类主要居住在以绳索和兽皮搭建而成的帐篷中.18世纪末,热气球和飞艇技术的出现为推动膜材料技术的发展奠定了基础.20世纪50年代,德国建筑师在张拉膜结构领域进行了开创性工作,大大推动了膜结构的发展.如今,索膜结构体系的建筑在城市中早已不再罕见,无论是博览会还是体育场,索膜结构都有了它的一席之地.但是索膜结构的结构性损伤问题,对于建筑质量的影响不容小觑,因此其检测方法就需要大力推广,从而保障索膜结构的正常使用.

摘要： 《建筑结构》2020年下半年增刊(有正式刊号,可在知网等检索到)论文征集现已开始,内容包含:工业与民用建筑中的混凝土结构、钢结构、组合结构、装配式结构、预应力结构、索膜结构、砌体结构、木结构、地基与基础、工程抗震、工程检测、房屋加固与改造、建筑新技术新材料开发等方面的结构设计、施工技术以及软件应用、规范和规程的修编、国内外重点工程报道、结构设计过程中的问题和讨论、工程实录等。

摘要： 《建筑结构》2020年下半年增刊(有正式刊号,可在知网等检索到)论文征集现已开始,内容包含:工业与民用建筑中的混凝土结构、钢结构、组合结构、装配式结构、预应力结构、索膜结构、砌体结构、木结构、地基与基础、工程抗震、工程检测、房屋加固与改造、建筑新技术新材料开发等方面的结构设计、施工技术以及软件应用、规范和规程的修编、国内外重点工程报道、结构设计过程中的问题和讨论、工程实录等。

摘要： 本文结合随州高铁站房索膜结构设计,介绍了索膜结构的施工方案,并且试验测定了膜材的力学性能,最后对索膜结构进行了温度作用计算.对成型态和温度作用下的索膜结构进行分析,研究了膜材热膨胀系数对ETFE索膜结构的膜面应力、索力和膜面位移的影响规律.结果表明:温度对膜面应力有较大影响;温度升高,膜面应力和索力均降低,温度降低时趋势相反.

摘要： 枣庄市市民中心体育场是目前国内外在建或已建项目中很有特色的一个体育场.上层经向索采用国内外独特的交叉斜拉方案;为了达到内环马鞍型高差的效果,加入了飞柱斜拉索来找型;同时为了解决环索索夹抗滑力的问题,做了一些创新性的设计与实践.施工全过程的精度控制,施工方案的优化,大批量张拉设备的使用,保证了项目高品质的要求.此项目的顺利实施对后续大跨度全张拉索膜结构工程具有重要的借签和指导作用.

摘要： 索膜结构是一种全新的建筑结构形式,在国内外建筑结构领域得到广泛应用.本文介绍了膜结构体系的分类及特点,对张拉索膜结构理论基础、找形分析、荷载分析、裁剪分析进行了系统的阐述.简述了国内外经典的索膜结构建筑,并且对今后索膜结构的研究及发展方向进行了一定的展望.

摘要： 盘锦红海滩体育场索膜结构是我国目前已竣工的超大规模的索膜结构工程,最大出挑长度达到42米,本文介绍了该工程的结构体系、支座形式、风荷载的取值,给出了主要的构件内力及材料规格,并且简要叙述了施工模拟计算步骤.

摘要： 目前,BIM技术在建筑、设备等专业应用较为成熟,但国内外制图标准存在差异、软件接口不完善,结构专业相关的BIM技术研究应用较少.基于BIM技术的参数化特性等优点,本文以盘锦体育场为例,通过脚本语言将ANSYS模型与BIM模型实现对接,建立索膜结构模型,然后利用RhinoScript进行找形,完成BIM模型的构建,从而实现基于BIM技术的索膜结构参数化辅助设计.

摘要： 索膜结构有限元分析计算速度归结为大规模线性方程组KU=P的求解速度。通过RCM算法，对有限元网格节点编号进行优化，从而减小总刚度矩阵K的带宽与轮廓来减少数据存储量及浮点运算次数，提高了线性方程组直接法的求解速度。另外，在大型索膜结构有限元计算中，传统的RCM算法计算过程存在两方面问题，一方面没有考虑网格规模造成的计算内存负担，影响计算速度;另一方面不能适应索膜结构中存在混合节点自由度的实际情况。因此，改进了传统RCM算法，使其能够高效应用于索膜结构有限元分析。算例表明，改进的RCM算法能够显著提高索膜结构有限元计算速度。

摘要： 本文以上海世博轴工程的建设为背景，介绍索膜结构的相关施工技术。包括世博轴素膜结构深化设计、索膜结构的结构和节点试脸、索膜结构的制作、索膜结构的安装、索膜结构的预应力施工、索膜结构的施工检测和健康监测。

摘要： 本文构造了空间3节点三角形薄膜单元和2节点预张力索单元,适合于对索膜结构的自由振动有限元分析.文中采用面积坐标,给出3节点三角形薄膜单元的形函数,推导其单元刚度矩阵和单元质量矩阵.给出两个空间索膜结构的算例,求出它们的固有频率及其相应的振型.

摘要： 长春龙嘉机场高速公路东收费站罩棚,为桅杆支承式张拉索膜结构.建筑平面尺寸长248.3m,宽73.4m,罩棚最大跨度为188m,膜材采用白色PTFE膜和透明ETFE膜两种.工程设计主要考虑了整体结构的找形分析,索和钢结构的构件校核,风荷载模拟和风振分析,桅杆钢结构的双重非线性稳定承载力分析.对于桅杆顶部等关键铸钢节点,进行了有限元模型分析.对于典型施工过程进行了力学分析验算.

摘要： 考虑几何非线性的影响，利用无限薄的旋涡薄层模拟气流在结构表面形成的扰动，由非稳态伯努利方程和环量定理将空气压力表示成旋涡密度的函数；然后由涡格法结合耦合边界条件求出旋涡密度，根据系统的稳定性判据得到结构发散失稳临界风速的解析表达式。通过三维开敞式膜结构的计算分析，发现空间膜结构的曲率是影响结构气动失稳临界风速的主要因素。

摘要： 本发明公开了一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，包括气模、斜向交叉索网、气膜固定组件、索网固定组件以及环梁基础，气膜与气膜固定组件固定于环梁基础上，气膜表面固定有若干膜通道，斜向交叉索网设置于气膜上且通过索网固定组件固定于环梁基础上，斜向交叉索网包括主索、辅索以及交叉拉索连接扣件，若干主索与若干辅索交叉设置成网状，主索与辅索以及辅索与辅索的交叉点均通过交叉拉索连接扣件固定连接，主索穿过若干膜通道，膜通道设置于两个交叉点之间。采用上述结构的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，主索嵌入气膜可以有效防止索滑移，从而防止索滑移引起的危害，同时减少用索量保证经济性。

摘要： 本发明公开了一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，包括气模、斜向交叉索网、气膜固定组件、索网固定组件以及环梁基础，气膜与气膜固定组件固定于环梁基础上，气膜表面固定有若干膜通道，斜向交叉索网设置于气膜上且通过索网固定组件固定于环梁基础上，斜向交叉索网包括主索、辅索以及交叉拉索连接扣件，若干主索与若干辅索交叉设置成网状，主索与辅索以及辅索与辅索的交叉点均通过交叉拉索连接扣件固定连接，主索穿过若干膜通道，膜通道设置于两个交叉点之间。采用上述结构的一种主索嵌入式斜向交叉索网气膜结构，主索嵌入气膜可以有效防止索滑移，从而防止索滑移引起的危害，同时减少用索量保证经济性。

摘要： 本发明公开了一种用于超大跨度充气膜结构的索网结构及布设方法，本发明用于超大跨度充气膜结构的索网体系，通过斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索的合理布置及共同作用，使得超大跨度充气膜结构的索膜受力均匀，进一步减小索膜变形，可保证跨度150m以上充气膜结构在极端气候条件下的安全稳定性。

摘要： 本实用新型公开了一种用于超大跨度充气膜结构的索网结构，本实用新型用于超大跨度充气膜结构的索网体系，通过斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索的合理布置及共同作用，使得超大跨度充气膜结构的索膜受力均匀，进一步减小索膜变形，可保证跨度150m以上充气膜结构在极端气候条件下的安全稳定性。

摘要： 本发明公开了一种索膜协同作用的大曲率索膜结构的施工方法，其中索膜协同作用的大曲率索膜结构包括外围刚性边缘构件、径向索、横向索、膜、索夹和夹膜板；施工步骤包括索膜以及相关节点在预制工厂预制、将径向索穿入膜的膜面索套内、膜面与索网整体吊装、索网张拉和膜的膜面张拉等主要步骤；本发明提供的索膜协同作用的大曲率索膜结构的施工方法，施工难度低，施工效率高，通过共同张拉索网及单层膜形成稳定结构，在该结构中单层索网为主要受力结构，具有刚度大、稳定性好的优点，通过对索进行张拉，通过控制径向索及横向索的索力形成目标曲面，能够制造多种形状的索膜结构。

摘要： 本发明公开了一种索膜协同作用的大曲率索膜结构，包括外围刚性边缘构件、径向索、横向索、膜、索夹和夹膜板；径向索和横向索分布于外围刚性边缘构件围成的索膜分布区内，径向索与横向索的交叉位置处通过索夹限位固定，径向索的两端与横向索的两端均通过可调节式锚具与外围刚性边缘构件连接；径向索的索体穿设在膜上索套内，膜的边缘处沿着膜的边缘轮廓安装有夹膜板，夹膜板通过若干个调节螺栓与外围刚性边缘构件连接；本发明通过共同张拉索网及单层膜形成稳定结构，在该结构中单层索网为主要受力结构，具有刚度大、稳定性好的优点，通过对索进行张拉，通过控制径向索及横向索的索力形成目标曲面，能够制造多种形状的索膜结构。

摘要： 一种有背索的开口式整体张拉索膜结构及其施工方法，该张拉索膜结构包括脊索、谷索和环索组成的内部索系和外围设置的由外脊索、侧脊索、内拉索等索构件组成的背索索系的张拉形成承载刚度，桅杆为脊索提供了连接点使脊索和谷索产生高差，从而使整体结构产生竖向刚度具有承载能力。通过设置桅杆和背索体系，将径向索和外围环向钢结构与上部索杆结构自平衡，节约环桁架用钢量，上部体系环向自平衡，同时减去下部支撑结构顶部原来巨大的弯矩，解决上面所述内凹形张拉索膜结构体育场外围钢结构用钢量大的问题。本发明工法采用了分步提升索膜结构整体张拉施工方法，保证实际张拉施工完成后的结构形态符合设计结构成形态的要求，施工全过程可控高效。

摘要： 本发明提供一种基于索膜结构的翼伞结构有限元建模方法，建立翼伞结构单气室几何模型；建立翼伞结构一次弦向折叠模型和二次弦向折叠模型；赋予所述网格单元属性，其中，对所述翼伞结构单气室几何模型中伞衣部分选用薄膜单元，伞绳部分选用索单元，并采用罚函数法处理薄膜单元与索单元之间的接触碰撞问题；建立流固耦合模型，进行翼伞充气展开仿真计算。本发明仿真效率明显提高，该翼伞结构模型的建立与仿真计算，可以得到翼伞的伞衣，伞绳结构的应力，应变等参数，为工程实践提供可靠参考。

摘要： 一种索膜结构拉索张拉装置，属于索膜结构施工技术领域。包括固定钢箱、滑动钢箱、固定螺杆、第一螺母、第二螺母、螺杆连接板、销轴、双头螺柱、第三螺母、千斤顶、压力传感器；固定钢箱、滑动钢箱通过固定螺杆、第一螺母、第二螺母连接；滑动钢箱通过双头螺柱、第三螺母连接；固定螺杆与螺杆连接板通过销轴连接；千斤顶、压力传感器放置与固定钢箱、滑动钢箱之间顶紧。优点在于：该索膜结构拉索张拉装置结构简单、安装拆卸方便，适用于索膜结构拉索张拉施工。固定螺杆成四边形对称布置，保证拉索受力均匀，使用压力传感器对拉力进行监测，索膜进行张拉时不易造成损伤。张拉完成后螺杆连接板可不拆卸，为后期维护提供便利。

摘要： 本实用新型提供了一种悬挂索膜结构及索膜温室大棚，涉及索膜温室、大棚的技术领域。一种悬挂索膜结构包括薄膜本体、膜条以及拉索；多组膜条均匀布置在薄膜本体上，且各组膜条宽度方向的两侧与薄膜本体固定连接，宽度方向的中部与薄膜本体之间留有间隙；膜条上沿长度方向设置有多个通孔；拉索设置于间隙中，且拉索的两端能够从任意两个通孔中抽出。一种索膜温室大棚包括悬挂索膜结构。本实用新型的目的在于提供一种悬挂索膜结构及索膜温室大棚，以缓解现有技术中安装索膜结构时需要剪开索膜结构端部，从而增加安装工序和工人劳动量，给安装过程带来不便；并且易造成塑料薄膜损坏的问题。