张拉整体体系的形态思考及其动力特性分析

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张拉整体结构作为一种全新的结构概念从诞生那一天开始就和多学科结了不解之缘。Fuller协同的哲学思想,几何形态的寻找,归类以及工程力学性质分析都为张拉整体这一人类思想的精髓应用于实践工程中做出了很大的贡献。作为空间结构的前沿课题,张拉整体体系的研究方面涉及广泛,本文在继承前人研究成果的基础上,集中于对张拉整体的形态,找形和动力特性的讨论。 本文在Fuller提出的协调思想的基础上从动态的角度考虑张拉整体结构。结合了物理学中的复杂性系统的概念和物质三种形态对张拉整体体系的结构特性进行了类比。张拉整体体系的找形问题一直沿用牛顿力学中的解构概念,但作为张拉整体这一既包含结构概念但又需要一定条件才能成形的体系,从动态的角度考虑往往能对张拉整体的成形有更深入的理解。 张拉整体压杆连续和非连续的概念一直在工程界有许多争论,本文在分析了压杆连续体系和非连续体系的优缺点后引入了张拉整体单元组合效率的概念。从张拉整体单元组合效率的角度宋解释压杆连续和非连续的不同之处,山此引申到张拉整体体系的整体效应问题。提出结构的最高一层组合方式能否保证张拉整体特性决定了此结构能有效发挥张拉整体的特性的思想。并从能量砖块互补原理的角度出发,分解常规三棱柱型张拉整体单元,然后重新组合得出了新的张拉整体结构。 张拉整体的本身的许多特性决定了张拉整体的找形过程中应该遵循的规律,本文从张拉整体结构在外力作用下杆件内力符号不变的性质并结合了复杂性系统中相互激励的概念提出了一种新型的张拉整体找形方法—压杆组激励法,此方法能够从拓扑的角度对张拉整体有定性的求解,适合于张拉整体找形的初始阶段。从一切未知到初具雏形,此方法可以有效的解决这一问题。从而寻找出一些结构新颖并且符合所需外形的张拉整体结构。 张拉整体结构的本身特性决定了张拉整体在动态方面的优异表现,所以对张拉整体动力特性的研究将同样重要。本文研究了张拉整体单元几种组合方式下组成的张拉整体结构在初始预应力以及外力作用下不同的动力特性。进一步研究了张拉整体结构和张拉整体单元的区别。同时还分析了阻尼在张拉整体结构运动过程中的影响的原理,给出了相应的解决办法。 综合本文工作,从张拉整体思想概念出发提出了一些自身的见解并提出了具体的解-浙江人学颀*学位论文 摘要2003二 决方法;从方法的角度,突出了张拉整体找形过程中拓扑寻找的重要性。从实用角度,。_研究张拉整体的动力特性出发进一步分析了其形态特性。提出了一些今后的研究方向。
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