浅谈整体张拉塔形结构的应用研究

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1、⑧申请同济大学工学硕士学位论文整体张拉塔形结构的应用研究培养单位：土木工程学院一级学科：土木工程二级学科：结构工程研究生：陈溪指导教师：罗永峰教授副导师：冯虹老师--00七年三月摘要本文以2010年上海世博会项目“绿色建筑结构体系关键技术研究”为依托，对新型张拉整体塔形结构的几何构成和受力性态进行了探索性研究。以著名雕塑家斯耐尔森的雕塑作品的发展过程为基础阐述了张拉整体塔桅结构的发展过程。根据几何多面体单元的构造和分类方法，构造出形成张拉整体塔形结构的基本多面体单元，并按其几何特征分为二类：简单型多棱柱单元和复合型阿基米德多面体单元。然后在对

2、“张拉整体”的广义理解下，将模块化设计思想引入上述两类单元的张拉整体塔中，以简化找形过程。此外，引入了“广义型张拉整体单元”的定义，提出了由固接组合杆形成的多样化张拉整体单元。设计了两种张拉整体塔，分别以复合型四面体和广义型立方八面体为基本单元，并对设计的张拉整体塔进行了非线性数值分析。在比较两种塔的位移情况后，进～步将立方八面体塔增加缆绳设计成了一个张拉整体桅杆。通过数值分析结果，说明了这种张拉整体塔形结构的特点和可能的应用范围。关键词：张拉整体塔，张拉整体桅杆，复合型四面体单元，简化型立方八面体单元，模块化设计Abs曩actABSTRAC

3、TInthispaper,basedOll2010EXPOSh鑫荭醢舔proj嚣t"keytechniquesforgreenbuildingstructures’：thegeometryandbearingcapacityoftensegri够toweringstructuresarestudied．ThedevelopmentoftensegritytoweringstrucRtresisillustrated谢mthedevelopmentofsculpturesdesignedbyKennethSnelsonwhoisoneofthe

4、mostfamoussculptoroftensegritystructure．Accordingtotheformingandsortingofgeometricpolyhedrons,thebasicpolyhedronmodulesoftensegritytoweringstructuresareformed,andsortedbytheirgeometriccharactersintwotypes：simpleprismmoduleandcomplexArchimedes’Spolyhedronmodule．Then,withthec

5、omprehensiveunderstandingofthedefinitionof“tensegrity'’，anideaofmodulardesignisusedinthetwotypesoftensegritytowersmentionedabove，tosimplifytheprocessofformfinding。Besides。variousformsofteusegritymodules旗壤fixedstrutgroupsareproposedas‘'comprehensivetensegritymodules’iTwotens

6、egfitytowersaredesignedwithdifferentbasicmodules：complextetrahedronandcomprehensivecube—octahedron．Besides．thenonlinearanalysis搪takenOilthetensegritytowersabove．Comparingwiththedisplacementoftwotowers,atensegritymastisfurtherdesignedbyaddingcables幻cube-octahedrontower．Bythe

7、resultsofnonlinearanalysis，thecharacterandpossibleapplicationofthetensegritytoweringstructuresarestated．KeyWords：tensegritytower,tensegfitymast，complextetrahedronmodule,simplifiedcube-octahedronmodule,modulardesignll学位论文版权使用授权书本入完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如F各项内容：按照学校要求提交学位

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