1 緒論
1.1 可展結(jié)構(gòu)的概念
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析
1.2.1 可展結(jié)構(gòu)的歷史
1.2.2 可展結(jié)構(gòu)理論研究
1.2.3 單元構(gòu)架式可展結(jié)構(gòu)
1.2.4 折疊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
1.2.5 索桿式可展結(jié)構(gòu)
1.2.6 可展張拉整體結(jié)構(gòu)
1.3 本書的結(jié)構(gòu)安排
2 成角度剪式單元及其連桿機(jī)構(gòu)的可動(dòng)性分析
2.1 幾何學(xué)方法
2.1.1 徑向可動(dòng)的幾何條件
2.1.2 剪式單元的運(yùn)動(dòng)軌跡分析
2.2 螺旋互易定理簡(jiǎn)介
2.2.1 運(yùn)動(dòng)和約束的螺旋描述
2.2.2螺旋互易定理
2.3 剪式單元的可動(dòng)性判斷
2.3.1 Hoberman單元
2.3.2 GAE1單元以及非交叉剪式單元
2.3.3 GAE2單元
2.4 基于體系約束Jacobian矩陣的自由度分析方法
2.4.1 剛性約束條件
2.4.2 鉸接節(jié)點(diǎn)約束條件
2.4.3 成角度剪式單元約束條件
2.4.4 邊界約束條件
2.4.5 系統(tǒng)約束方程
2.4.6 計(jì)算流程
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
2.5.1 Hoberman連桿機(jī)構(gòu)
2.5.2 You和Pellegrino等腰三角形連桿機(jī)構(gòu)
2.5.3 You和Pellegrino相似三角形連桿機(jī)構(gòu)
2.5.4 非交叉單元連桿機(jī)構(gòu)
2.6 基于平行四邊形法則的平面連桿機(jī)構(gòu)
2.7 本章小結(jié)
3 連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)奇異點(diǎn)分析
3.1 基于螺旋互易定理的運(yùn)動(dòng)奇異點(diǎn)判斷
3.1.1 平面四連桿機(jī)構(gòu)的可動(dòng)性
3.1.2 運(yùn)動(dòng)奇異點(diǎn)判斷
3.2 矩陣分析法
3.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)描述
3.2.2 閉環(huán)連桿機(jī)構(gòu)
3.3 一階分析
3.3.1 預(yù)測(cè)步
3.3.2 修正步
3.3.3 計(jì)算結(jié)果
3.4 二階分析
3.4.1 理論推導(dǎo)
3.4.2 計(jì)算結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 徑向可開啟屋蓋結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程研究
4.1 二維體系的運(yùn)動(dòng)特性
4.1.1 幾何分析
4.1.2 運(yùn)動(dòng)界線
4.2 三維體系的幾何分析
4.3 受力性能分析
4.3.1 基本模型
4.3.2 計(jì)算結(jié)果
4.4 運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
4.4.1 基本模型的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
4.4.2 初始缺陷的影響
4.4.3 矢跨比的影響
4.5 具有固定支座體系的幾何設(shè)計(jì)
4.6 本章小結(jié)
5 徑向展開式索撐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力性能研究
5.1 基本模型
5.1.1 幾何構(gòu)形
5.1.2 索撐網(wǎng)殼單元的基本力學(xué)特性
5.1.3 有限元模型
5.2 靜力特性分析
5.2.1 索撐網(wǎng)殼與普通網(wǎng)殼的靜力特性分析
5.2.2 矢跨比對(duì)結(jié)構(gòu)靜力特性的影響
5.2.3 鋼桿件截面對(duì)結(jié)構(gòu)靜力特性的影響
5.2.4 索截面對(duì)結(jié)構(gòu)靜力特性的影響
5.2.5 索初始預(yù)應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)靜力特性的影響
5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)彈塑性極限承載能力的影響
5.3.1 矢跨比對(duì)彈塑性極限承載能力的影響
5.3.2 鋼桿件截面對(duì)彈塑性極限承載能力的影響
5.3.3 索截面對(duì)彈塑性極限承載能力的影響
5.3.4 索初始預(yù)應(yīng)力對(duì)彈塑性極限承載能力的影響
5.4 索撐網(wǎng)殼的缺陷穩(wěn)定性分析
5.4.1 缺陷模式對(duì)彈塑性極限承載能力的影響
5.4.2 缺陷大小對(duì)彈塑性極限承載能力的影響
5.5 本章小結(jié)
6 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力性能及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程研究
6.1 幾何設(shè)計(jì)
6.1.1 平面四連桿機(jī)構(gòu)
6.1.2 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
6.2 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力性能分析
6.2.1 計(jì)算模型
6.2.2 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的極限承載力分析
6.3 初始缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載力的影響
6.4 折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
6.4.1 理想結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
6.4.2 有初始缺陷結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
6.4.3 初始缺陷大小對(duì)折疊網(wǎng)架折疊完成時(shí)最大應(yīng)力的影響
6.5 本章小結(jié)
7 基于剪式單元網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及其承載能力分析
7.1 體系介紹
7.2 基本模型
7.3 柱面索拉網(wǎng)殼施工過(guò)程分析
7.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)柱面索拉網(wǎng)殼施工過(guò)程影響
7.4.1 矢跨比對(duì)柱面索拉網(wǎng)殼施工過(guò)程影響
7.4.2 鋼桿件截面對(duì)柱面索拉網(wǎng)殼施工過(guò)程影響
7.4.3 單元網(wǎng)格長(zhǎng)寬比對(duì)柱面索拉網(wǎng)殼施工過(guò)程影響
7.4.4 外擴(kuò)跨度對(duì)柱面索拉網(wǎng)殼施工過(guò)程影響
7.5 柱面索拉網(wǎng)殼彈塑性極限承載能力分析
7.6 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.1 矢跨比對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.2 鋼桿構(gòu)件截面對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.3 索截面對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.4 索初始預(yù)應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響
7.6.5 單元網(wǎng)格長(zhǎng)寬比對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載力的影響
7.6.6 外擴(kuò)跨度對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載力的影響
7.7 其他材料對(duì)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程的影響
7.8 本章小結(jié)
8 索桿張力結(jié)構(gòu)的初始預(yù)應(yīng)力水平設(shè)計(jì)
8.1 基本理論
8.1.1 平衡矩陣
8.1.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
8.1.3 初始預(yù)應(yīng)力的確定
8.2 算例分析
8.2.1 平面索桿結(jié)構(gòu)
8.2.2 張拉整體結(jié)構(gòu)
8.2.3 空間索桿結(jié)構(gòu)
8.3 本章小結(jié)
9 考慮約束條件的索桿張力結(jié)構(gòu)找形研究
9.1 能量法
9.1.1 理論基礎(chǔ)
9.1.2 力密度法的缺點(diǎn)
9.1.3 能量法
9.2 計(jì)算流程
9.3 算例
9.3.1 平面索桿結(jié)構(gòu)
9.3.2 索穹頂結(jié)構(gòu)
9.3.3 空間索桁結(jié)構(gòu)
9.4 本章小結(jié)
10 索桿式折疊帳篷結(jié)構(gòu)的受力性能研究
10.1 基本力學(xué)特性
10.1.1 幾何分析
10.1.2 初始預(yù)應(yīng)力水平
10.1.3 最短壓桿長(zhǎng)度
10.1.4 最大承載能力
10.2 有限元分析
10.2.1 基本模型
10.2.2 靜力性能分析
10.2.3 特征值屈曲分析
10.2.4 非線性屈曲分析
10.2.5 初始缺陷的影響
10.3 參數(shù)分析
10.3.1 矢跨比的影響
10.3.2 豎向壓桿長(zhǎng)度的影響
10.3.3 初始預(yù)應(yīng)力水平的影響
10.4 本章小結(jié)
11 索桿式折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的理論分析與試驗(yàn)研究
11.1 基于CP單元折疊網(wǎng)架的幾何分析
11.1.1 基本單元及其初始預(yù)應(yīng)力水平
11.1.2 折疊體系
11.1.3 折疊展開方式
11.2 基于CP單元折疊網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和模型制作
11.2.1節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
11.2.2模型制作
11.3 基于CP單元折疊網(wǎng)架的受力性能分析
11.3.1 靜力性能分析
11.3.2 自應(yīng)力水平對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.3.3 溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.3.4 拉索破斷對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.4 基于DP單元折疊網(wǎng)架的幾何分析
11.4.1 基本單元
11.4.2 折疊體系
11.4.3 折疊展開方式
11.5 基于DP單元折疊網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和模型制作
11.5.1 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
11.5.2 模型制作
11.6 基于DP單元折疊網(wǎng)架受力性能分析
11.6.1 靜力性能分析
11.6.2 自應(yīng)力水平對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.6.3 溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.6.4 拉索破斷對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
11.7 本章小結(jié)
12 折疊索穹頂?shù)膸缀渭捌漕A(yù)應(yīng)力水平分布研究
12.1 幾何分析
12.1.1 折疊索穹頂
12.1.2 徑向可開啟式索穹頂
12.2 預(yù)應(yīng)力分布的確定
12.2.1 數(shù)學(xué)模型
12.2.2 算例
12.3 考慮壓桿初彎曲的張拉整體結(jié)構(gòu)受力性能分析
12.3.1 基本模型
12.3.2 解析法
12.3.3 分析結(jié)果
12.3.4 有限元驗(yàn)證
12.4 本章小結(jié)
13 基于2V型索桿單元折疊結(jié)構(gòu)的受力性能研究
13.1 幾何分析
13.1.1 基于拉索方式的折疊模型
13.1.2 基于壓桿方式的折疊模型
13.1.3 改進(jìn)后的折疊模型
13.2 受力性能分析
13.2.1 基本模型
13.2.2 拉索滑移的考慮
13.2.3 計(jì)算結(jié)果
13.3 溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
13.4 拉索斷裂對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響
13.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)