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摘 要:在建筑结构设计的过程中,人们不仅要考虑到建筑结构的稳定性和受力情况,还要对其使用功能和安全性进行分析。而在当前社会经济飞速发展的过程中,人们对建筑空间结构的要求也越来越高,为此我们就要将一些新型的建筑结近年来,在我国建筑工程施工中,建筑结构的质量问题一直是人们关注的焦点,因此为了保障建筑结构的施工质量,人们就要将许多新的结构设计方案、施工技术以及管理方法应用到其中,从而有效的推动我国建筑行业的发展。其中由于膜材与索杆协同工作的索穹顶结构在实际应用的过程中,可以有效的提高建筑结构的强度和稳定,而且可以满足现代化建筑设计的个性化要求,因此被人们应用到建筑结构设计当中。下面我们就简要的介绍一下,在建筑工程中的索穹顶结构的实际应用。
一、索穹顶概述
目前,在我国建筑行业发展的过程中,越来越多的建筑结构设计方案、施工技术以及管理理念涌现出来,这不仅有利于我国国民经济的增长,还为我国建筑行业的未来发展打下了扎实的基础。不过,我们在建筑结构设计的过程中,设计人员往往会遇到设计技术和设计理念相互冲突的情况,这就导致建筑结构设计存在着许多问题,从而对工程质量有着一定的影响。为此,人们在建筑结构设计中,就要将当前建筑领域的发展情况和工程施工的实际情况结合在一起,使其建筑结构施工质量得到明显的提高。
1.索穹顶结构分析
在现代化建筑工程施工中,人们已经将膜材作为建筑结构设计的主要形式,并且通过相关的科学手段将各种建筑结构体系综合在一起,从而形成了索穹顶这种信息的建筑结构体系。在20世纪80年代初,我国就引进了该技术,并且将其应用到建筑工程施工当中。这种新型的就按照结构体系主要是在建筑结构预应力钢束设计的基础上,采用压杆处理的方法来完成的。而且索穹顶结构体系在实际应用的过程中,除了可以大幅度的增强建筑结构的稳定性、强度和使用功能以外,还能充分的体现出新时代建筑结构体系的个性化特点。不过,从索穹顶结构在我国建筑行业的应用情况来看,由于其施工技术还不够成熟,因此目前只是针对一些比较特殊的建筑结构来进行处理。
2、索穹顶结构应用背景
随着社会经济的不断发展,人们对建筑结构设计的要求也越来越高,而且为了满足当前现代建筑设计的个性化特点,人们也将许多新型的施工技术应用到其中。其中索穹顶结构的应用这是为了在提高建筑结构稳定性和强度的同时,充分的体现出建筑结构个性化设计的特点。目前,在我国建筑行业发展的过程中,索穹顶结构由于施工的技术问题没有得到很好的解决,因此其应用范围也存在着一定的局限性,为此我们还要在不断的实践过程中,开展相应的研究工作,从而使其索穹顶结构得到更加广泛的应用。
二、索穹顶建筑结构整体分析
1.整体结构设计分析
在目前的社会发展中,由于索穹顶建筑结构的整体性受到人们的广泛关注与重视,也使得人们在工作中空间结构得到了空前的应用。就目前建筑工程施工而言,常见的空间结构主要可以分为以下五种:钢筋混凝土薄壳结构、平板网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构等等。其中在施工的过程中混凝土薄壳结构、平板网壳建筑结构和网壳结构都被人们称之为刚性结构,而悬索结构和膜结构与前三者的结合体也被人们称之为柔性建筑结构。
2.柔性结构的应用情况
在人类发展史上,我们在建筑结构工程中对于柔性结构的应用与研究一直较为缓慢,且长期不被人们关注与重视。随着近年来科学技术的不断发展,各种新材料、新技术的广泛涌现给人们生活与生产提供了必然基础,以柔性结构为主的工程结构逐步受到人们的关注与重视。在施工与设计的过程中,各种技术方式的采用已成为目前人们关注的工作重点,也引发了目前工程设计与更新理念,使得各种新概念与新技术逐步受到人们的关注。
三、膜材与索杆协同工作索穹顶发展概述
膜材的出现可谓是建筑工程领域中的又一次创新革命,也是整个工程建设中备受关注和认可的一个综合性工作环节,在这个工作流程中,只有依靠预应力的产生形状以及刚度,通过与传统的索、杆和梁等多种单元结构组合构成了索杆梁膜空间结构体系。这种结构体系的出现为建筑工程空间体系的造型、组合以及构思提出了新的要求,其在设计的过程中以新颖的造型、巧妙的构思和良好的经济性能成为目前人们关注的重点,并且发挥出巨大的生命力和广阔的应用前景。
1膜部分非线性有限元法基本原理
在目前工程项目施工的过程中,膜结构已成为一种不容忽视的过程,通常在施工设计的时候都是以非线性的设计方法和技术手段进行采用的,同时在工作的过程中我们也根据目前工程施工技术进行了总结与完善。
2在计算过程中还发现:
在目前膜结构的选用中,膜材通常是选择具有一定强度和柔性的薄膜材料形式,通过使用纤维编织物作为主要的基材,再通过基材两面涂层加固形成膜材结构方式。
1)找形终态时,方法1谷索内力由原来的20KN降为16KN。方法2找形时谷索内力基本保持不变,控制点位移很小.这主要是由于方法1初始找形完成时,控制点处存在非平衡内力,而整体结构在非平衡内力作用下产生变位,这部分变位导致索杆、膜及谷索内力均发生了变化,故方法1中索杆内力较难控制;方法2通过调整索杆部分内力以保证控制点几乎不动,整体结构在找形过程中变位及谷索和膜部分内力变化均很小,索杆内力基本由节点反力和初始预应力共同决定,因此较好控制。
2)由于方法1的不平衡内力由索杆、膜及谷索内力共同改变来承受,它在靠近平衡态时收敛较慢;方法2收敛迅速,算例两杆件内力只需修正一次即进行二次找力,就基本保持恒定。
四、结论
从当前我国建筑行业的发展情况来看,膜材和索杆协同工作的索穹顶结构,虽然可以有效的提高建筑结构的施工质量,满足工程设计的相关要求,体出现代化建筑結构的个性化特点,但是由于其施工技术存在着一定的局限性,因此我们还要在不同的分析过程中,来对其进行完善,使得索穹顶结构体系在我国建筑工程施工中得到更加广泛的应用。■
参考文献
[1] 徐其功,李澄,韩大建.张拉膜结构力密度法找形分析及若干问题[J].华南理工大学学报(自然科学版). 2003(05)
[2] 袁行飞,董石麟.索穹顶结构整体可行预应力概念及其应用[J].土木工程学报. 2001(02) 构设计方法应用在建筑工程当中,其中膜材与索杆协同工作的索穹顶结构就是在这样的情况下产生的。文章首先要通过对膜材与索杆协同工作的索穹顶结构的相关内容进行简要的介绍,其次讨论了索穹顶结构在建筑结构设计中的实际应用,最后分析了索穹顶结构的未来发展前景,以供参考。
关键词:建筑工程;结构设计;膜材;索杆;索穹顶
一、索穹顶概述
目前,在我国建筑行业发展的过程中,越来越多的建筑结构设计方案、施工技术以及管理理念涌现出来,这不仅有利于我国国民经济的增长,还为我国建筑行业的未来发展打下了扎实的基础。不过,我们在建筑结构设计的过程中,设计人员往往会遇到设计技术和设计理念相互冲突的情况,这就导致建筑结构设计存在着许多问题,从而对工程质量有着一定的影响。为此,人们在建筑结构设计中,就要将当前建筑领域的发展情况和工程施工的实际情况结合在一起,使其建筑结构施工质量得到明显的提高。
1.索穹顶结构分析
在现代化建筑工程施工中,人们已经将膜材作为建筑结构设计的主要形式,并且通过相关的科学手段将各种建筑结构体系综合在一起,从而形成了索穹顶这种信息的建筑结构体系。在20世纪80年代初,我国就引进了该技术,并且将其应用到建筑工程施工当中。这种新型的就按照结构体系主要是在建筑结构预应力钢束设计的基础上,采用压杆处理的方法来完成的。而且索穹顶结构体系在实际应用的过程中,除了可以大幅度的增强建筑结构的稳定性、强度和使用功能以外,还能充分的体现出新时代建筑结构体系的个性化特点。不过,从索穹顶结构在我国建筑行业的应用情况来看,由于其施工技术还不够成熟,因此目前只是针对一些比较特殊的建筑结构来进行处理。
2、索穹顶结构应用背景
随着社会经济的不断发展,人们对建筑结构设计的要求也越来越高,而且为了满足当前现代建筑设计的个性化特点,人们也将许多新型的施工技术应用到其中。其中索穹顶结构的应用这是为了在提高建筑结构稳定性和强度的同时,充分的体现出建筑结构个性化设计的特点。目前,在我国建筑行业发展的过程中,索穹顶结构由于施工的技术问题没有得到很好的解决,因此其应用范围也存在着一定的局限性,为此我们还要在不断的实践过程中,开展相应的研究工作,从而使其索穹顶结构得到更加广泛的应用。
二、索穹顶建筑结构整体分析
1.整体结构设计分析
在目前的社会发展中,由于索穹顶建筑结构的整体性受到人们的广泛关注与重视,也使得人们在工作中空间结构得到了空前的应用。就目前建筑工程施工而言,常见的空间结构主要可以分为以下五种:钢筋混凝土薄壳结构、平板网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构等等。其中在施工的过程中混凝土薄壳结构、平板网壳建筑结构和网壳结构都被人们称之为刚性结构,而悬索结构和膜结构与前三者的结合体也被人们称之为柔性建筑结构。
2.柔性结构的应用情况
在人类发展史上,我们在建筑结构工程中对于柔性结构的应用与研究一直较为缓慢,且长期不被人们关注与重视。随着近年来科学技术的不断发展,各种新材料、新技术的广泛涌现给人们生活与生产提供了必然基础,以柔性结构为主的工程结构逐步受到人们的关注与重视。在施工与设计的过程中,各种技术方式的采用已成为目前人们关注的工作重点,也引发了目前工程设计与更新理念,使得各种新概念与新技术逐步受到人们的关注。
三、膜材与索杆协同工作索穹顶发展概述
膜材的出现可谓是建筑工程领域中的又一次创新革命,也是整个工程建设中备受关注和认可的一个综合性工作环节,在这个工作流程中,只有依靠预应力的产生形状以及刚度,通过与传统的索、杆和梁等多种单元结构组合构成了索杆梁膜空间结构体系。这种结构体系的出现为建筑工程空间体系的造型、组合以及构思提出了新的要求,其在设计的过程中以新颖的造型、巧妙的构思和良好的经济性能成为目前人们关注的重点,并且发挥出巨大的生命力和广阔的应用前景。
1膜部分非线性有限元法基本原理
在目前工程项目施工的过程中,膜结构已成为一种不容忽视的过程,通常在施工设计的时候都是以非线性的设计方法和技术手段进行采用的,同时在工作的过程中我们也根据目前工程施工技术进行了总结与完善。
2在计算过程中还发现:
在目前膜结构的选用中,膜材通常是选择具有一定强度和柔性的薄膜材料形式,通过使用纤维编织物作为主要的基材,再通过基材两面涂层加固形成膜材结构方式。
1)找形终态时,方法1谷索内力由原来的20KN降为16KN。方法2找形时谷索内力基本保持不变,控制点位移很小.这主要是由于方法1初始找形完成时,控制点处存在非平衡内力,而整体结构在非平衡内力作用下产生变位,这部分变位导致索杆、膜及谷索内力均发生了变化,故方法1中索杆内力较难控制;方法2通过调整索杆部分内力以保证控制点几乎不动,整体结构在找形过程中变位及谷索和膜部分内力变化均很小,索杆内力基本由节点反力和初始预应力共同决定,因此较好控制。
2)由于方法1的不平衡内力由索杆、膜及谷索内力共同改变来承受,它在靠近平衡态时收敛较慢;方法2收敛迅速,算例两杆件内力只需修正一次即进行二次找力,就基本保持恒定。
四、结论
从当前我国建筑行业的发展情况来看,膜材和索杆协同工作的索穹顶结构,虽然可以有效的提高建筑结构的施工质量,满足工程设计的相关要求,体出现代化建筑結构的个性化特点,但是由于其施工技术存在着一定的局限性,因此我们还要在不同的分析过程中,来对其进行完善,使得索穹顶结构体系在我国建筑工程施工中得到更加广泛的应用。■
参考文献
[1] 徐其功,李澄,韩大建.张拉膜结构力密度法找形分析及若干问题[J].华南理工大学学报(自然科学版). 2003(05)
[2] 袁行飞,董石麟.索穹顶结构整体可行预应力概念及其应用[J].土木工程学报. 2001(02) 构设计方法应用在建筑工程当中,其中膜材与索杆协同工作的索穹顶结构就是在这样的情况下产生的。文章首先要通过对膜材与索杆协同工作的索穹顶结构的相关内容进行简要的介绍,其次讨论了索穹顶结构在建筑结构设计中的实际应用,最后分析了索穹顶结构的未来发展前景,以供参考。
关键词:建筑工程;结构设计;膜材;索杆;索穹顶