目錄
1緒論1
1.1可展結(jié)構(gòu)的概念1
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析4
1.2.1可展結(jié)構(gòu)的歷史4
1.2.2可展結(jié)構(gòu)理論研究4
1.2.3單元構(gòu)架式可展結(jié)構(gòu)7
1.2.4折疊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)9
1.2.5索桿式可展結(jié)構(gòu)12
1.2.6可展張拉整體結(jié)構(gòu)13
1.3本書的結(jié)構(gòu)安排15 2成角度剪式單元及其連桿機(jī)構(gòu)的可動性分析17
2.1幾何學(xué)方法18
2.1.1徑向可動的幾何條件18
2.1.2剪式單元的運(yùn)動軌跡分析20
2.2螺旋互易定理簡介21
2.2.1運(yùn)動和約束的螺旋描述21
2.2.2螺旋互易定理21
2.3剪式單元的可動性判斷22
2.3.1Hoberman單元24
2.3.2GAE1單元以及非交叉剪式單元26
2.3.3GAE2單元27
2.4基于體系約束Jacobian矩陣的自由度分析方法28
2.4.1剛性約束條件28
2.4.2鉸接節(jié)點約束條件29
2.4.3成角度剪式單元約束條件29
2.4.4邊界約束條件29
2.4.5系統(tǒng)約束方程29
2.4.6計算流程30
2.5基于成角度剪式單元平面連桿機(jī)構(gòu)的自由度分析30
2.5.1Hoberman連桿機(jī)構(gòu)30
2.5.2You和Pellegrino等腰三角形連桿機(jī)構(gòu)32
2.5.3You和Pellegrino相似三角形連桿機(jī)構(gòu)33
2.5.4非交叉單元連桿機(jī)構(gòu)34
2.6基于平行四邊形法則的平面連桿機(jī)構(gòu)36
2.7本章小結(jié)37 3連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中運(yùn)動奇異點分析39
3.1基于螺旋互易定理的運(yùn)動奇異點判斷39
3.1.1平面四連桿機(jī)構(gòu)的可動性39
3.1.2運(yùn)動奇異點判斷41
3.2矩陣分析法41
3.2.1運(yùn)動學(xué)描述41
3.2.2閉環(huán)連桿機(jī)構(gòu)43
3.3一階分析44
3.3.1預(yù)測步44
3.3.2修正步46
3.3.3計算結(jié)果47
3.4二階分析47
3.4.1理論推導(dǎo)47
3.4.2計算結(jié)果49
3.5本章小結(jié)50 4徑向可開啟屋蓋結(jié)構(gòu)的運(yùn)動過程研究51
4.1二維體系的運(yùn)動特性51
4.1.1幾何分析51
4.1.2運(yùn)動界線54
4.2三維體系的幾何分析55
4.3受力性能分析56
4.3.1基本模型56
4.3.2計算結(jié)果57
4.4運(yùn)動過程分析58
4.4.1基本模型的運(yùn)動過程分析58
4.4.2初始缺陷的影響61
4.4.3矢跨比的影響62
4.5具有固定支座體系的幾何設(shè)計64
4.6本章小結(jié)65 5徑向展開式索撐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力性能研究66
5.1基本模型66
5.1.1幾何構(gòu)形66
5.1.2索撐網(wǎng)殼單元的基本力學(xué)特性67
5.1.3有限元模型68
5.2靜力特性分析69
5.2.1索撐網(wǎng)殼與普通網(wǎng)殼的靜力特性分析70
5.2.2矢跨比對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響71
5.2.3鋼桿件截面對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響72
5.2.4索截面對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響73
5.2.5索初始預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)靜力特性的影響74
5.3結(jié)構(gòu)參數(shù)對彈塑性極限承載能力的影響74
5.3.1矢跨比對彈塑性極限承載能力的影響76
5.3.2鋼桿件截面對彈塑性極限承載能力的影響77
5.3.3索截面對彈塑性極限承載能力的影響78
5.3.4索初始預(yù)應(yīng)力對彈塑性極限承載能力的影響78
5.4索撐網(wǎng)殼的缺陷穩(wěn)定性分析80
5.4.1缺陷模式對彈塑性極限承載能力的影響80
5.4.2缺陷大小對彈塑性極限承載能力的影響82
5.5本章小結(jié)83 6折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力性能及其運(yùn)動過程研究85
6.1幾何設(shè)計85
6.1.1平面四連桿機(jī)構(gòu)85
6.1.2折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)86
6.2折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力性能分析87
6.2.1計算模型87
6.2.2折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的極限承載力分析88
6.3初始缺陷對結(jié)構(gòu)極限承載力的影響89
6.4折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的運(yùn)動過程分析90
6.4.1理想結(jié)構(gòu)的運(yùn)動過程分析90
6.4.2有初始缺陷結(jié)構(gòu)的運(yùn)動過程分析91
6.4.3初始缺陷大小對折疊網(wǎng)架折疊完成時最大應(yīng)力的影響91
6.5本章小結(jié)92 7基于剪式單元網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的運(yùn)動過程及其承載能力分析93
7.1體系介紹93
7.2基本模型94
7.3柱面索拉網(wǎng)殼施工過程分析95
7.4結(jié)構(gòu)參數(shù)對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響97
7.4.1矢跨比對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響98
7.4.2鋼桿件截面對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響99
7.4.3單元網(wǎng)格長寬比對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響100
7.4.4外擴(kuò)跨度對柱面索拉網(wǎng)殼施工過程影響101
7.5柱面索拉網(wǎng)殼彈塑性極限承載能力分析102
7.6結(jié)構(gòu)參數(shù)對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響104
7.6.1矢跨比對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響104
7.6.2鋼桿構(gòu)件截面對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響105
7.6.3索截面對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響105
7.6.4索初始預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響106
7.6.5單元網(wǎng)格長寬比對結(jié)構(gòu)極限承載力的影響107
7.6.6外擴(kuò)跨度對結(jié)構(gòu)極限承載力的影響108
7.7其他材料對結(jié)構(gòu)施工過程的影響108
7.8本章小結(jié)109 8索桿張力結(jié)構(gòu)的初始預(yù)應(yīng)力水平設(shè)計110
8.1基本理論110
8.1.1平衡矩陣110
8.1.2結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析111
8.1.3初始預(yù)應(yīng)力的確定112
8.2算例分析114
8.2.1平面索桿結(jié)構(gòu)114
8.2.2張拉整體結(jié)構(gòu)116
8.2.3空間索桿結(jié)構(gòu)118
8.3本章小結(jié)122 9考慮約束條件的索桿張力結(jié)構(gòu)找形研究123
9.1能量法123
9.1.1理論基礎(chǔ)123
9.1.2力密度法的缺點124
9.1.3能量法125
9.2計算流程126
9.3算例127
9.3.1平面索桿結(jié)構(gòu)127
9.3.2索穹頂結(jié)構(gòu)129
9.3.3空間索桁結(jié)構(gòu)132
9.4本章小結(jié)136 10索桿式折疊帳篷結(jié)構(gòu)的受力性能研究137
10.1基本力學(xué)特性137
10.1.1幾何分析137
10.1.2初始預(yù)應(yīng)力水平138
10.1.3最短壓桿長度139
10.1.4最大承載能力142
10.2有限元分析142
10.2.1基本模型142
10.2.2靜力性能分析143
10.2.3特征值屈曲分析144
10.2.4非線性屈曲分析145
10.2.5初始缺陷的影響145
10.3參數(shù)分析147
10.3.1矢跨比的影響147
10.3.2豎向壓桿長度的影響148
10.3.3初始預(yù)應(yīng)力水平的影響149
10.4本章小結(jié)149 11索桿式折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的理論分析與試驗研究151
11.1基于CP單元折疊網(wǎng)架的幾何分析151
11.1.1基本單元及其初始預(yù)應(yīng)力水平151
11.1.2折疊體系151
11.1.3折疊展開方式152
11.2基于CP單元折疊網(wǎng)架的節(jié)點設(shè)計和模型制作153
11.2.1節(jié)點設(shè)計154
11.2.2模型制作155
11.3基于CP單元折疊網(wǎng)架的受力性能分析156
11.3.1靜力性能分析156
11.3.2自應(yīng)力水平對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響160
11.3.3溫度變化對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響162
11.3.4拉索破斷對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響163
11.4基于DP單元折疊網(wǎng)架的幾何分析164
11.4.1基本單元164
11.4.2折疊體系165
11.4.3折疊展開方式166
11.5基于DP單元折疊網(wǎng)架的節(jié)點設(shè)計和模型制作166
11.5.1節(jié)點設(shè)計168
11.5.2模型制作169
11.6基于DP單元折疊網(wǎng)架受力性能分析170
11.6.1靜力性能分析170
11.6.2自應(yīng)力水平對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響175
11.6.3溫度變化對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響177
11.6.4拉索破斷對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響178
11.7本章小結(jié)180 12折疊索穹頂?shù)膸缀渭捌漕A(yù)應(yīng)力水平分布研究182
12.1幾何分析182
12.1.1折疊索穹頂182
12.1.2徑向可開啟式索穹頂183
12.2預(yù)應(yīng)力分布的確定184
12.2.1數(shù)學(xué)模型184
12.2.2算例186
12.3考慮壓桿初彎曲的張拉整體結(jié)構(gòu)受力性能分析189
12.3.1基本模型189
12.3.2解析法189
12.3.3分析結(jié)果191
12.3.4有限元驗證193
12.4本章小結(jié)194 13基于2V型索桿單元折疊結(jié)構(gòu)的受力性能研究195
13.1幾何分析195
13.1.1基于拉索方式的折疊模型195
13.1.2基于壓桿方式的折疊模型197
13.1.3改進(jìn)后的折疊模型198
13.2受力性能分析198
13.2.1基本模型198
13.2.2拉索滑移的考慮198
13.2.3計算結(jié)果203
13.3溫度變化對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響207
13.4拉索斷裂對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響207
13.5本章小結(jié)208 參考文獻(xiàn)210 | 
