互承結構的構形及性能研究.pdf

1、古老而構型獨特的互承結構近年來成為學術界的一個新研究興趣點，因其節(jié)點簡單，建造技術含量低，可快速安裝拆卸，造型美觀等特點而受到關注。簡單的互承結構特別適合臨時結構使用，而精心設計加強的互承結構亦可達到安全可靠，耐用性強的要求。但是，目前互承結構的研究尚不足支撐其實際的工程設計及應用，且現有研究對象主要基于達芬奇網格或者中國古代虹橋結構，因此需要更多探索，發(fā)掘更多互承結構可能形式。本文梳理了互承結構的歷史發(fā)展，結合圖形理論、機構理論、優(yōu)化

2、算法及數值模擬等方法，從形態(tài)與力學性能方面探究了其應用的可能性。
　　在形態(tài)生成方面，提出了基于阿基米德鋪砌的平面互承構型轉換方法，并改善了互承結構的機構分析理論。利用數學模型揭示了互承結構形態(tài)與特定參數的關系，對比了遺傳算法及梯度算法對指定參數的互承結構形態(tài)生成效率。由于指定幾何參數難以預測互承結構最終形態(tài)，文中又研究了擬合自由曲面的互承結構的方法，基本解決了傳統(tǒng)CAD軟件無法勝任的互承結構建模問題。
　　在力學特性方面，

3、研究了常見類型的平面、三維互承結構與其對應普通結構在不同荷載作用下的性能，給出了平面靜定互承網格內力計算公式?；コ薪Y構不存在主次等級，結構內力分布更均勻，位移分布和普通結構相近。四邊形網格的互承結構需要足夠約束避免機構運動，該體系添加斜桿可有效提高抗變形能力?；コ薪Y構自振頻率低，柔性比普通結構大，自振模態(tài)與普通結構類似，前三階振型以整體振動為主。
　　本文研究可用于拓展互承結構類型，有利于互承結構的設計探索。對互承結構性能特點的總