斜拉金属薄板空间结构参数化建模研究

参数化技术因其在建筑建模效率上的高效性和和对复杂空间结构的适应性,逐渐成为建筑设计不可或缺的超级工具。以Rhinoceros平台的Grasshopper软件为基础,结合斜拉金属薄板空间结构的建模过程,给出参数化建模在大跨张拉薄板空间结构建模中的基本应用思路,实现Midas Gen软件直接模拟计算结构在不同工况下的静力性能。实例说明参数化建模不仅可以大大提高模型修改的速度,并且可以实时预览参数调整效果,对诸如AutoCAD等其他建模软件二次开发具有较大的参考价值。算例成果表明使用参数化建模可实现Rhinoceros几何模型与Midas Gen、3D3S计算模型数据交换,模型几何尺寸与材料属性不需要二次调整修改,有效提高设计师工作质量和工作效率。

斜拉金属薄板空间结构成形试验研究

斜拉金属薄板空间结构是一种新型的预应力空间结构,将金属薄板以受拉构件的形式应用于结构中,既可充分发挥金属板材的抗拉强度,又可以将受力构件与围护构件合二为一。以斜拉金属薄板空间结构为背景,提出了4种适合该结构的施工成形方法。为了进一步验证施工成形方法的可行性,并确定最优的施工成形方法,对实际工程进行1:10的缩尺,采用模型成形试验和有限元软件模拟对比初始态位移变化来确定最优的施工成形方法;再以最优施工成形方法为参照组,对比另外3种施工成形方法在结构构件中产生的应力值,对比3种方法的优劣。结果表明:张拉斜索法是最优的施工成形方法,不仅相对于初始态位移变化较小,而且施工便捷。另外3种施工成形方法,若为了控制应力变化,则选择顶升钢柱法;若为了施工便捷,则选择张拉背索法;直接张拉薄板法不推荐使用。