基于张拉索膜结构自振特性分析

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1、Y121152S分类号：——UDC：密级：——编号：——工学硕士学位论文张拉索膜结构自振特性分析硕士研究生指导教师学科、专业学位论文主审人：于静儒：李晓霁教授：结构工程：陈树华教授哈尔滨工程大学2007年6月哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要膜结构是二十世纪中期发展起来的一种新型柔性张拉结构形式，在国内外均得到较为广泛的应用。与传统的刚性结构相比，其突出的特点在于使用了质轻经济的材料，以及可以形成优美的建筑形体，因而特别适宜覆盖大空间建筑，向世人展现出不可抗拒的迷人的魅力。介绍了膜结构的发展、分类、特点等方面，从建筑欣赏角度

2、上对膜结构这一新型结构进行了鉴赏分析．不同于传统的刚性结构，膜结构的结构特性决定了在设计过程中，对其找形和自振特性的分析是关键环节。通过改变结构跨度、高跨比、膜的预应力与张拉刚度和索的张拉刚度等影响自振特性的主要结构参数，对马鞍型、伞形和脊谷型等三个典型张拉索膜结构算例进行了系统的自振分析，结果表明：(1)索膜结构的自振频率较低且呈连续密集分布；(2)结构跨度和膜的初始预张力对张拉索膜结构的自振频率的影响较明显，表现为随结构跨度的增大而降低，随膜的初始预张力的增大而增大，前者不利于抗风；后者在跨度一定的条件下，适当增大可

3、以较大幅度的提高结构的自振频率，有利于结构抗风：(3)膜和边索的张拉刚度对结构的自振频率影响不明显，特别是对第一自振频率，因此不适合通过增大或减小两者以求提高结构的自振频率。关键宇：张拉索膜结构；找形；自振特性；有限元法哈尔滨工程大学硕士学位论文AsanewtentionedstructuregrowinglIpintheraidof20thCenturyandfastdevelopingsincethen,membranestructmejswidelyadoptedinbothdometicandoverseaspr

4、ojects．Comparedwithothertradiontionalrigidstructures,theoutstandingcharacteristicsofmembranestructurearetheuseofmaterialswhichmfiuanciallycheapandtightinweight,andthepossibitity10realisegracefularchitecturalshapes,especiaayinlarge-spacedbuildings,thereforemembran

5、estructureholdsitsirresistibleappealforthewholeworld．Theprocessesofdevelopment,classification,characteristics,etCoofmembranestructurea∞飘加毗narize也thensuchanovelstructureasmembranestructureisappreciatedinarchitecturalandenvironmentalview．Differentfromtraditionalrig

6、idstructures，itisdeterminedbythestructuralcharactersofmembranestructure,thattheform-findingandtheanalysisoffreevibrationcharacteristicsofmembranestructurearethekey．Byadjustingthespanofstrucature，theratioofheightandspan’theprestressandthetensilestiffnessofmembrane

7、,andthetensileStiffnessofcables,fivemainandimporbntstructuralindexeswhichhavegreateffectsOllthefreevibrationcharacteristicsofb'tl'Ucture,threetypicaltensionedcable-membranestructures．saddle-shapedmembranestructⅢe，conicalmembranestructure,andwave-shapedmembranestr

8、ucture，aresystematicallyanalyzed,andtheresultsshow：’(1)thefreevibrationfrequencyislowanddistributesinsuccesstion：(2)thespanofstructureandtheprestressofmembrane