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一个拉索屋顶模型的结构讨论。
okok






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2001-9-8 09:44    QQ 顶部


2000-07-02 03:49 dearbear  


  
我去年的作业。  
Wait for your criticism.  
  
2000-07-02 10:46 flyfly  
这不是标准的拉索屋顶吗?  
没法找什么毛病。也没毛病。  
  
2000-07-02 17:50 dearbear  
  
有没有法子找毛病你自己知道,有没有毛病却不是你说了算的。  
  
照片上的模型只做了一半,完成的那张我找不着了。如果你看得出这点,那么就可以算高手了----其实是可以评左上角的斜撑看出来的。  
  
另外,这个屋顶的毛病也不是没有,我自己就知道几个。不过它至少不象计算机模型,乱画一通也不会到,这个模型里的每根线都是弹性线,受不受力,受多大力,手指头碰一下就知道。  
而且它会倒掉---如果你乱来的话。 这就是模型和计算机模型的区别。  
  
2000-07-03 22:43 无  
两部分的连接好象不太牢,是吗?  
  
2000-07-03 22:47 dearbear  
是,又不是。  
  
2000-07-03 22:52 kinder  
db:您好!  
盼望已久的建筑技术论坛已经开张了。希望你成为斑竹,如“无”建议的那样。  
你的悬索结构作业不错。圆形平面在国内叫做轮辐式悬索,而方形平面国内常用单层单曲面或单层双曲面悬索,缺点是稳定性不好,而您这种改造,一定是加强了他的稳定性,能否详细介绍该方案。虽然从国外杂志上见过,但其中奥妙还不可知?  
  
2000-07-03 23:56 dearbear  
帐篷结构最重要的术语一个是高点,一个是低点。  
  
一片摊平的布在平面上是不受力的,你可以拉它,然后它就开始变长,受拉。但是作为屋顶,它必须要承受垂直方向的力,而且要在这个力( 如果是瞬间力) 的突然作用和消失时不会发生大的形变,对没有刚度可言的织物材料来讲,除了预先给它张紧,就没有别的办法了。但如果只是一个方向张紧是不够的,所以通常都是空间上的张紧,最简单的就是把中间点抬高,四角压低,这就成了一个帐篷,一个高点,四个低点。当然也可以三个低点,二个高点. ....于是就形成了各种各样的帐篷结构。  
  
2000-07-08 01:34 独钓寒江雪  
那个圆盘应该有斜拉索与地面连接,就像长方形部分  
一样,不过受力比后者要复杂一些。  
圆环会受到指向圆心的拉力,所以需要反向的拉索  
来平衡。  
胡乱说几句,让DB见笑了。  
  
2000-07-08 14:00 zepplin  
对于圆盘,斜撑可以不要,对于第二部分,单靠拉索连接,稳定性不够。但如果柱基固接得好则可拟补这缺点。建议右下角处为斜杆而不是拉索,且与地面铰接  
则可发挥其抗拉抗压作用。  
  
2000-07-08 20:53 dearbear  
to zepplin: 固接是拉索结构尽量要避免的连接方式,因为拉索的力一般都比较大,所以产生的扭力当然就不是一般的固接方式可以接受的。  
  
图中所有的落地节点都是铰接,关键在于保持整个结构体系的平衡,而非一两处单独拉出来考虑。  
  
to 独钓: 这是典型的压力环的做法,所有指向圆心的拉力都在圆环上转化为切线方向的分力,进而相互抵消。  
  
2000-07-08 22:04 艳阳天  
你分析了吗,是那里出了问题?(那根斜撑平衡哪个力?)  
谢!  
  
2000-07-08 22:13 zepplin  
如果柱均为铰接,对于其受力是有利的,但其顶端自由度却不为零。从整体上看,长方向是靠斜撑与其铰接的柱维持两端的稳定,但中间部分却不然,亦未能形成你所说的帐篷结构。让人感觉还是不稳.  
  
2000-07-08 23:49 独钓寒江雪  
在切线方向的分力的却互相抵消,  
在指向圆心方向呢?不需要背离圆心的力来平衡吗?  
  
中间部分象是“弹性“的空间网架,都是靠拉索来  
互相平衡,好像没啥不稳的。  
  
2000-07-09 00:12 zepplin  
链杆顶端为空间中一点,它有3个自由度,通过链杆与地面铰接,使其减少了一个自由度。从你的顶端受力图看,力的指向均为空间拉索的交点,而交点是可动的,  
并不象帐篷结构,拉索交点在地面不可动,限定了杆顶端的点。你用手压一下屋顶,看柱会不会动,如果动不了,那就是我错了,还望db解释一番.  
  
2000-07-09 04:33 dearbear  
左上角的斜撑平衡(红色箭头) 两个方向的水平向拉力,蓝色箭头方向的拉索当时还没有完成。  
  
  
to zepplin: 请教什么是顶端自由度  
  
to 独钓: 圆周^^方向所有的水平拉力作用线都是一一对应的。其实你可以自己动手做一个模型,就会有体会了。  
  
to 艳阳天: 黄色点标志出两种结构体系的结合,我自己不满意这样的连接方式,所以打了个问号。  
  
2000-07-09 04:52 dearbear  
  
  
顶端的平衡  
  
中间部分的受力图,向下的拉索目的是为了提高轻屋顶结构对风力和雪负荷的能力,不至于发生太大的变形  
  
2000-07-09 18:49 dearbear  
  
可以动并不是什么大不了的问题,只要:  
  
1。 位移不会太大,以免引起其它结构的破坏  
  
2。 可以恢复原位  
  
拉索的长度决定受力,一旦顶点发生位移,立刻会改变相应方向的拉索长度,拉力随即发生改变,以适应瞬间的外力作用,一旦外力消失,则又会马上恢复原状。  
  
给拉索预张力的全部意义就在于尽量控制位移的大小,但不是不允许位移。  
  
2000-07-09 19:05 zepplin  
  
thank.^_^  
  
okokorg 2000-09-21 00:42  
为描述方便,将图中建筑分成三部分,圆形主馆厅和两个蜈蚣状通廊。  
  
1,从图上可看到:主馆厅下有三片“X”型柱间支撑,相互不在同一平面内,可以保证主馆厅结构空间稳定(故左上角之斜撑没有必要),并进一步为两个通廊提供支点。该支点与图中右下角拉绳一起保证通廊之纵向稳定。  
  
2,个人以为,主馆厅和通廊可以不在结构上连接。 两种结构体系不同,自身特性(如周期、刚度等)、对作用的反应(如地震和风等水平荷载下的位移等)亦不相同,最好各自独立稳定。否则设计起来够复杂。  
有个不恰当的例子:在颠簸的搬家汽车上,用张紧的绳子连在一起的大衣柜和沙发。  
  
3,蜈蚣状的通廊挺漂亮。 有工程实例吗?  
  
不当之处请指正。  
  
zxblovexb 2000-10-03 18:53  
  
请教,拉索结构的计算机分析通常采用什么软件?双层悬索结构(节点不多)能用手工计算吗?  
  
okokorg 2000-10-05 21:40  
我只知道sap可以算。  
  
sap2000软件的光盘封面就是悬索结构的模型。  
  
节点少应该可以手算。尤其是在内外两环之间拉两层索的屋顶结构。  
  
LG123 2000-10-10 02:33  
  
我学建筑学的时候做模型,结构的老来参观,一边啧啧一边后悔学了结构,其实结构的更应该做这种模型,应该让建筑学的一边啧啧一边请他们来做自己毕业设计的结构,现在学结构的只有到了设计公司才真正遇上学建筑学的,于是互相漫骂互相诋毁(当然这种相互态度也有老一辈结构师的教诲),其实他们应该在大二时就合作做小住宅设计了.请老师们致力于一下这方面的教改.  
  
dearbear 2000-10-10 02:39  
  
德国大学的结构专业也做建筑模型。尤其是拉索结构,必须要靠模型来积累经验。以做拉索结构出名的IL研究所做的模型的考究程度令人难以想象,每根钢丝都用弹簧拉力计来控制拉力,比我用手指头毛估估的准确到不知道那里
  
说明:dearbear来自斯图加特大学。
感谢dearbear授权转载。



微信号:nixnauy
晨之曦






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帖子 5
2006-6-8 14:02    顶部


强呀,我都折服于这建筑与结构的结合美了。:)
wym3702






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帖子 72
2006-6-8 17:19    QQ 顶部


        去年暑假我看了一本空间结构方面的论文集SPACE STRUCTURE 5, 从里面学到了许多索结构方面的知识,现在索结构的研究热点之一是可伸缩式索单元,就是可以重复利用的索单元。认真分析了dearbear的索模型,我存在两个疑问,其一:就是轮辐式索屋顶的水平向稳定性是怎么解决的,我觉得图中在这方面有欠缺;其二:蜈蚣状通廊中纵向小短索与横向长索间的连接节点是怎么处理的;如果有滑动能力则短索势必往跨中滑动从而使其预应力的难以控制,如果为铰接节点则长索各小段的应力各不相同伸长量也不同,这样会对结构有什么影响吗?还有就是索存在张拉顺序优化的问题,这你考虑了吗,敬请指教。



天道酬勤
bacmo






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帖子 76
2006-6-13 18:01    顶部


或者也可以看成是两个独立的结构体系,左图是索穹顶结构,右图是索网结构,对于索穹顶结构要考虑到圈粱受到整个索系拉力作用很大,看图上的圈粱和立柱明显是小了些,当然本来就是一个模型,只是示意而已。
 


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