Tensairity結(jié)構(gòu)是一種由低內(nèi)壓充氣氣囊、柔性拉索、剛性受壓構(gòu)件組成的新型結(jié)構(gòu)體系,具有自重輕、運輸體積小、架設速度快和承載能力強等特點。本文基于Tensairity梁結(jié)構(gòu),提出了Tensairity橋節(jié)設計方案,開展單向和雙向Tensairity橋節(jié)力學性能研究。本文的主要工作和創(chuàng)新性成果如下:（1）運用Patran/Nastran有限元軟件,建立了Tensairity結(jié)構(gòu)有限元模型,對單向Tensairity梁結(jié)構(gòu)實驗進行了數(shù)值模擬,模擬結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好,驗證了本文數(shù)值模擬方法的可行性及合理性。（2）以Tensairity結(jié)構(gòu)原理為設計依據(jù),初步設計了單向Tensairity橋節(jié)。對Tensairity橋節(jié)在輪式荷載和履帶荷載作用下的力學性能進行了分析。通過對跨徑比、氣囊內(nèi)壓、上弦壓桿截面高度和下弦拉索直徑結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究,得出了結(jié)構(gòu)參數(shù)對各組成構(gòu)件的變形和應力的影響規(guī)律,為Tensairity結(jié)構(gòu)橋節(jié)工程設計提供技術參考。（3）將單向結(jié)構(gòu)拓展為雙向結(jié)構(gòu),提出了雙向Tensairity橋節(jié)初步設計方案。采用數(shù)值模擬方法研究了結(jié)構(gòu)在初始態(tài)和荷載態(tài)下的位移和應力,分析了氣囊內(nèi)... 

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 充氣膜結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.3 Tensairity結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 Tensairity結(jié)構(gòu)的概念
        1.3.2 Tensairity結(jié)構(gòu)的特點
        1.3.3 Tensairity結(jié)構(gòu)研究進展
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 Tensairity結(jié)構(gòu)數(shù)值建模研究
    2.1 Tensairity結(jié)構(gòu)數(shù)值分析方法
        2.1.1 數(shù)值計算方法簡介
        2.1.2 非線性問題的求解
        2.1.3 非線性靜力有限元數(shù)值模擬流程
    2.2 Tensairity結(jié)構(gòu)建模關鍵技術
        2.2.1 Tensairity結(jié)構(gòu)單元模擬
        2.2.2 Tensairity結(jié)構(gòu)邊界條件模擬
    2.3 Tensairity梁結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬
        2.3.1 實驗模型簡介
        2.3.2 有限元分析模型
        2.3.3 有限元分析結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
第三章 單向Tensairity橋節(jié)力學性能分析
    3.1 單向Tensairity橋節(jié)分析模型
    3.2 輪式荷載作用下Tensairity橋節(jié)分析
        3.2.1 加載位置與加載模型的確定
        3.2.2 有限元模型
        3.2.3 初始態(tài)分析
        3.2.4 荷載態(tài)分析
    3.3 履帶荷載作用下Tensairity橋節(jié)分析
        3.3.1 加載簡圖與有限元模型
        3.3.2 履帶荷載作用下Tensairity橋節(jié)的位移
        3.3.3 履帶荷載作用下Tensairity橋節(jié)的應力
        3.3.4 履帶荷載作用下Tensairity橋節(jié)的極限荷載
        3.3.5 Tensairity梁對橋節(jié)整體影響分析
    3.4 Tensairity橋節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
        3.4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)分析方案
        3.4.2 結(jié)構(gòu)跨徑比
        3.4.3 氣囊內(nèi)部壓力
        3.4.4 上弦壓桿截面高度
        3.4.5 下弦拉索直徑
    3.5 本章小結(jié)
第四章 雙向Tensairity橋節(jié)力學性能分析
    4.1 雙向Tensairity橋節(jié)構(gòu)型設計
    4.2 雙向Tensairity橋節(jié)初始態(tài)分析
        4.2.1 結(jié)構(gòu)方案
        4.2.2 有限元分析模型
        4.2.3 結(jié)構(gòu)初始態(tài)力學性能
        4.2.4 結(jié)構(gòu)初始態(tài)參數(shù)分析
    4.3 雙向Tensairity橋節(jié)荷載態(tài)分析
        4.3.1 Tensairity橋節(jié)輪式荷載作用分析
        4.3.2 Tensairity橋節(jié)履帶荷載作用分析
        4.3.3 Tensairity橋節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    4.4 單向Tensairity橋節(jié)與雙向Tensairity橋節(jié)性能對比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3652160