气囊膜结构力学性能分析与试验研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 现代膜结构 | 第12-15页 |
| 1.1.1 膜结构的特点与应用 | 第12-13页 |
| 1.1.2 膜结构的分类 | 第13-15页 |
| 1.2 充气膜结构发展历程 | 第15-20页 |
| 1.3 充气膜结构设计 | 第20-22页 |
| 1.3.1 找形分析 | 第21页 |
| 1.3.2 荷载分析 | 第21-22页 |
| 1.3.3 裁剪分析 | 第22页 |
| 1.4 本文主要工作 | 第22-23页 |
| 1.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 第二章 气囊膜的理论基础和有限元方法 | 第24-42页 |
| 2.1 理论基础 | 第24-27页 |
| 2.1.1 几何方程 | 第24-25页 |
| 2.1.2 平衡方程 | 第25-27页 |
| 2.2 有限元方法 | 第27-37页 |
| 2.2.1 形函数矩阵 | 第27-30页 |
| 2.2.2 有限元中几何方程 | 第30-31页 |
| 2.2.3 局部坐标系下的单元平衡方程 | 第31-34页 |
| 2.2.4 坐标转换矩阵 | 第34-36页 |
| 2.2.5 整体坐标系下的单元平衡方程 | 第36-37页 |
| 2.3 材料的本构关系 | 第37-40页 |
| 2.3.1 弹性主轴方向上的本构关系 | 第37-39页 |
| 2.3.2 非弹性主轴上的本构关系 | 第39-40页 |
| 2.3.3 主偏轴间本构矩阵的转换关系 | 第40页 |
| 2.4 本章小结 | 第40-42页 |
| 第三章 气囊膜的形态分析 | 第42-56页 |
| 3.1 内压 | 第42页 |
| 3.2 形态分析 | 第42-44页 |
| 3.2.1 找形分析 | 第43页 |
| 3.2.2 找态分析 | 第43-44页 |
| 3.3 找形分析的有限单元法 | 第44-45页 |
| 3.4 形态分析算例 | 第45-54页 |
| 3.4.1 无索气囊膜找形分析 | 第45-47页 |
| 3.4.2 算例讨论 | 第47-49页 |
| 3.4.3 有索气囊膜找形分析 | 第49-50页 |
| 3.4.4 算例讨论 | 第50-52页 |
| 3.4.5 充气拱找态分析 | 第52-53页 |
| 3.4.6 其他几种气囊膜的形态分析 | 第53-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第四章 气囊膜的荷载分析 | 第56-74页 |
| 4.1 气囊膜荷载分析的两个问题 | 第56-59页 |
| 4.1.1 气压变化的模拟 | 第56-57页 |
| 4.1.2 索、膜单元的失效 | 第57-59页 |
| 4.2 气囊膜受雪荷载与风荷载作用 | 第59-67页 |
| 4.2.1 计算模型 | 第59-60页 |
| 4.2.2 荷载 | 第60页 |
| 4.2.3 分析结果 | 第60-64页 |
| 4.2.4 讨论 | 第64-67页 |
| 4.3 内压的影响 | 第67-70页 |
| 4.3.1 计算模型与荷载 | 第67-68页 |
| 4.3.2 分析结果 | 第68-69页 |
| 4.3.3 讨论 | 第69-70页 |
| 4.4 气囊膜受局部荷载作用 | 第70-73页 |
| 4.4.1 计算模型与荷载 | 第70-72页 |
| 4.4.2 分析结果与讨论 | 第72-73页 |
| 4.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 第五章 气囊膜结构在国家体育场应用的可行性研究 | 第74-96页 |
| 5.1 鸟巢概况 | 第74-77页 |
| 5.1.1 鸟巢简介 | 第74-76页 |
| 5.1.2 Q460 钢材 | 第76页 |
| 5.1.3 鸟巢“瘦身” | 第76-77页 |
| 5.2 气囊膜在国家体育场的应用 | 第77-79页 |
| 5.2.1 鸟巢如何防雨 | 第77-78页 |
| 5.2.2 气囊膜结构与钢结构的结合 | 第78页 |
| 5.2.3 分析软件与分析模型 | 第78-79页 |
| 5.3 气囊膜结构分析 | 第79-83页 |
| 5.3.1 设计方案 | 第79-80页 |
| 5.3.2 荷载取值 | 第80-81页 |
| 5.3.3 计算结果与讨论 | 第81-83页 |
| 5.4 钢结构分析 | 第83-87页 |
| 5.4.1 设计使用年限与安全等级 | 第83页 |
| 5.4.2 荷载取值 | 第83页 |
| 5.4.3 力学分析与讨论 | 第83-86页 |
| 5.4.4 算例小结 | 第86-87页 |
| 5.5 建筑效果 | 第87-88页 |
| 5.6 其他方案与比较 | 第88-91页 |
| 5.6.1 大环梁方案 | 第88-89页 |
| 5.6.2 充气拱方案 | 第89-90页 |
| 5.6.3 小结 | 第90-91页 |
| 5.7 本章小结 | 第91-96页 |
| 第六章 气囊膜结构试验 | 第96-126页 |
| 6.1 试验模型 | 第96-99页 |
| 6.1.1 上部气囊膜结构 | 第97-98页 |
| 6.1.2 下部钢结构 | 第98页 |
| 6.1.3 一些构造 | 第98-99页 |
| 6.2 试验目的 | 第99-100页 |
| 6.3 试验器材 | 第100-103页 |
| 6.4 单索拉伸试验 | 第103-104页 |
| 6.5 找形试验 | 第104-108页 |
| 6.5.1 气囊膜充气与放气 | 第104-105页 |
| 6.5.2 气囊膜边缘处理 | 第105-106页 |
| 6.5.3 找形结果 | 第106-108页 |
| 6.6 荷载试验 | 第108-121页 |
| 6.6.1 试验荷载 | 第109-110页 |
| 6.6.2 均布荷载试验 | 第110-120页 |
| 6.6.3 局部荷载试验 | 第120-121页 |
| 6.7 试验简要过程 | 第121-124页 |
| 6.7.1 模型制作 | 第121-122页 |
| 6.7.2 气囊膜安装、充气 | 第122-123页 |
| 6.7.3 结构试验 | 第123-124页 |
| 6.8 本章小结 | 第124-126页 |
| 第七章 结论与展望 | 第126-130页 |
| 7.1 结论 | 第126-128页 |
| 7.2 展望 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-134页 |
| 致谢 | 第134-136页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第136页 |
