建筑钢结构进展
建築鋼結構進展
건축강결구진전
PROGRESS IN STEEL BUILDING STRUCTURES
2008年
5期
21-27
,共7页
沈伟%张戈%田嘉盟%莫伟刚
瀋偉%張戈%田嘉盟%莫偉剛
침위%장과%전가맹%막위강
蜻蜓翅膀%网状翅脉%结构仿生%新型结构体系
蜻蜓翅膀%網狀翅脈%結構倣生%新型結構體繫
청정시방%망상시맥%결구방생%신형결구체계
首先,对实验中获取的高清晰度蜻蜓翅膀数码图片进行细致地分析,找出了翅膀网状翅脉结构中翅脉的分布规律与尺寸变化、网格形状的差异等结构特征;然后,建立了蜻蜓翅膀平面结构模型和起拱起皱的三维空间结构模型,并利用ANSYS对其进行分析,采用三节点等参数梁元Beam 189模拟翅脉和八节点等参数曲壳单元Shell 93模拟翅膜,以考虑翅脉和翅膜间的变形协调性.研究表明:三维空间结构模型中的起拱、起皱能显著提高翅膀结构的刚度和改善翅膀结构中内力的分布;如果将四、六边形的网格单元进行合理搭配,还可以使结构刚度和材料利用率得到优化.最后,基于以上研究成果,提出了三个具有不同网格分布的新型薄壁屋盖结构体系仿生模型,并对它们进行了几何非线性分析.
首先,對實驗中穫取的高清晰度蜻蜓翅膀數碼圖片進行細緻地分析,找齣瞭翅膀網狀翅脈結構中翅脈的分佈規律與呎吋變化、網格形狀的差異等結構特徵;然後,建立瞭蜻蜓翅膀平麵結構模型和起拱起皺的三維空間結構模型,併利用ANSYS對其進行分析,採用三節點等參數樑元Beam 189模擬翅脈和八節點等參數麯殼單元Shell 93模擬翅膜,以攷慮翅脈和翅膜間的變形協調性.研究錶明:三維空間結構模型中的起拱、起皺能顯著提高翅膀結構的剛度和改善翅膀結構中內力的分佈;如果將四、六邊形的網格單元進行閤理搭配,還可以使結構剛度和材料利用率得到優化.最後,基于以上研究成果,提齣瞭三箇具有不同網格分佈的新型薄壁屋蓋結構體繫倣生模型,併對它們進行瞭幾何非線性分析.
수선,대실험중획취적고청석도청정시방수마도편진행세치지분석,조출료시방망상시맥결구중시맥적분포규률여척촌변화、망격형상적차이등결구특정;연후,건립료청정시방평면결구모형화기공기추적삼유공간결구모형,병이용ANSYS대기진행분석,채용삼절점등삼수량원Beam 189모의시맥화팔절점등삼수곡각단원Shell 93모의시막,이고필시맥화시막간적변형협조성.연구표명:삼유공간결구모형중적기공、기추능현저제고시방결구적강도화개선시방결구중내력적분포;여과장사、륙변형적망격단원진행합리탑배,환가이사결구강도화재료이용솔득도우화.최후,기우이상연구성과,제출료삼개구유불동망격분포적신형박벽옥개결구체계방생모형,병대타문진행료궤하비선성분석.