On the Intersection Equation of a Hyperboloid and a Plane

In this note, the ideas employed in [1] to treat the problem of an ellipsoid intersected by a plane are applied to the analogous problem of a hyperboloid being intersected by a plane. The curves of intersection resulting in this case are not only ellipses but rather all types of conics: ellipses, hyperbolas and parabolas. In text books of mathematics usually only cases are treated, where the planes of intersection are parallel to the coordinate planes. Here the general case is illustrated with intersecting planes which are not necessarily parallel to the coordinate planes.

采动岩层整体移动“类双曲线”理论模型及验证——从二维“类双曲线”到三维“类双曲面”模型

煤炭开采会引起上覆岩层自下而上变形、破断及移动,并导致地表沉陷等问题,其本质是一个力学过程,故亟需发展基于岩层破断力学机理的移动理论模型。首先简要回顾了国内外岩层移动理论模型,然后重点介绍了本团队近年来在岩层整体移动理论模型方面的研究进展。基于不同层位岩层的破断形态的力学分析和相似模拟试验结果,提出了采动覆岩整体移动“类双曲线”模型,其顶点大约位于上覆岩层主关键层的层位。进而建立了岩层移动内外“类双曲线”整体模型,给出了采动覆岩内外整体移动表达式及物理意义参数体系。针对不同覆岩和煤层赋存条件,分析了岩层整体移动“类双曲线”模型的演化规律。在此基础上,进一步将二维“类双曲线”拓展到三维“类双曲面”模型,建立了采动覆岩全空间“类双曲面”立体移动模型,该模型包含“类单叶”和“类双叶”双曲面。该理论模型是在我国很多前辈及学者的研究基础上,从系统科学的角度考虑岩层的整体移动规律,初步形成了采动覆岩整体移动“类双曲线(面)”理论模型框架,希望能为我国煤炭科学开采提供理论指导。

地铁高架桥站屋面钢结构安装及装饰施工技术

基于成都地铁5号线北段高架站屋面钢结构安装及装饰技术进行了研究,提出了一种双曲面扭转型钢结构设计,对结构的整体安装及后期装饰方法进行了系统介绍。通过该项目应用,在实现设计效果的同时,也进一步降低了施工难度,节约了施工成本,缩短了施工时间,大幅提高了城市轨道交通设施的外观形象。

双曲面幕墙改造提升工程关键技术研究

为解决异形双曲面幕墙改造过程中蜂窝铝板三维空间安装精度要求高、施工难度大等问题,采用现场三维扫描点云模型,并设计一款与主体结构连接的三维调节转接件,大大降低了双曲铝板的加工难度和安装偏差,使得双曲面铝板幕墙的定位和校核方便可控,同时逆向建模保证了外观和设计完全吻合,取得了理想的效果。

工程测量和三维扫描技术在不规则双曲面幕墙改造提升工程中的应用

针对不规则双曲面工程的幕墙提升改造,采用幕墙常规的工程测量技术已经不适用于此类项目。结合工程应用案例,采用三维扫描、逆向建模、异形项目的空间定位测量等新的工程测量技术,实现了对双曲面工程的改造提升工程,为其他类似工程提供了宝贵的施工经验。

西安国际足球中心索网结构缩尺模型静载试验研究

为了研究索网结构静力荷载下的内力和变形特点,按照1∶10比例设计制作了西安国际足球中心的缩尺模型试件,采用新型空间结构水重力点阵加载系统逐级控制加载,以及DACS-Measure现场测量系统,分别对该模型上半跨、右半跨及全跨进行了分级静力加载试验。试验结果表明:新型空间结构点阵自动同步加载系统能实现任意比例、多点同步精确加载,普遍适用于各类空间结构加载试验;在不同加载模式下,索网竖向变形随荷载增加均基本呈现线性变化,且最大变形发生在索网洞口边缘处;上半跨荷载、右半跨荷载及全跨荷载下索力最大位置均位于索网中轴偏右位置处。研究成果可为我国以后此类索网结构的加工制造及施工应用提供技术参考。

异形双曲面楼承板节点构造及施工方法

为解决异形双曲面钢筋桁架组合楼板施工的难题,对某工程异形双曲面楼承板施工过程中的几种技术措施进行分析和总结,形成较为完整的施工工艺。总结的单元化、以直代曲等技术可为滑雪场、商业楼等异形双曲面钢筋桁架组合楼板施工提供借鉴。

BIM正向设计技术在成都西一线绛溪河大桥设计中的应用

西一线绛溪河大桥为(55+175+55)m三跨连续下承式钢拱桥,大桥拱肋呈空间扭曲形态,造型轮廓确定困难,构造设计十分复杂且受到加工制造可行性限制较多。项目组运用Rhino+CATIA软件进行BIM正向设计,通过参数化建模、双曲面曲率分析优化、仿真计算及节段批量出图等方法,有效提升了大桥设计效率,优化了设计方案,节省了材料用量,大幅减少了钢结构深化设计周期与加工成本。同时,充分发挥PPP项目优势,在设计阶段即与钢结构加工单位建立起协同设计机制,考虑加工制造环节的需求,避免了后续的修改和设计变更。另外,项目组采用“三维模型交付为主,二维图纸交付为辅”的模式,通过BIM模型演示将结构构造细节逐一展示,有效保证了交付的实用性和完整性。

乌鲁木齐机场T4航站楼双曲面金属屋面工程设计

乌鲁木齐机场T4航站楼为双曲造型的金属屋面,在实现建筑美学追求的同时,也给工程在设计与安装施工上带来诸多挑战。本文重点介绍了该项目的金属屋面系统、天沟系统、采光天窗系统、檐口蜂窝铝板系统和室外吊顶系统的设计要点、安装施工难点及采用的创新性解决方案。

曲面GRC幕墙工程设计要素探讨——以武汉国家地球空间信息产业化基地(新区)一期工程为例

以武汉国家地球空间信息产业化基地(新区)一期项目的项目设计工作实施过程中,一系列技术难点的突破和解决为例,归纳总结了复杂双曲面GRC幕墙工程设计过程中所涉及的BIM技术应用、材料特性、面板有理化分析、构造连接、结构校核及参数化下料等技术要素,其中也涉及复杂双曲面GRC项目的概念界定和该类型项目的前景展望,可为该类型的设计工作提供参考。

某机场航站楼双曲面连续焊接不锈钢金属屋面施工技术

以设计新颖、造型复杂的某机场航站楼金属屋面工程为背景,对该双曲面连续焊接不锈钢金属屋面系统的施工技术展开研究。系统介绍了该屋面构造系统施工工艺,针对该屋面系统曲面造型控制、檩条高空运输、固定座施工控制、超长板加工运输以及屋面板焊接等施工重点与难点进行分析并提出技术对策,可为类似工程施工提供参考。

双索面斜拉桥双曲面钢塔深化设计与制作安装技术研究

以东阳博士大桥独塔双索面斜拉桥的双曲面钢塔为对象,针对建造过程中的深化设计效率低、加工制作质量控制难度大、项目现场施工质量要求高的问题,采用多软件协同高效深化设计技术、严控支撑胎架坐标的基础上采用多节段横拼和多箱室立拼的制作质量控制技术、塔吊分段安装结合实时监测的施工技术,总结有关技术流程和实施要点,提高了双曲面钢塔的深化设计效率和精准度,保证了制作质量并节约了预拼装措施,确保了项目现场施工质量,可为类似工程提供一定的借鉴经验。

双螺旋自由曲面混凝土厚壳模板体系设计研究

在建的上海大歌剧院B区双螺旋自由曲面混凝土厚壳的结构形式极端复杂,是几乎毫无参考规律的1.5m厚的自由曲面混凝土厚壳。舞台深坑底板顶面标高较常规区域大底板面标高的深度为16 m,且施工过程中基坑的水平支撑和立柱等基坑支护结构布置十分复杂。为了保证曲面结构的钢筋定位、模板定位、混凝土施工质量,设计双螺旋自由曲面混凝土厚壳模板体系。首先分析了施工难点,然后根据工况将双螺旋自由曲面混凝土厚壳模板体系分为底模、面模、侧模、核心柱模板四部分,最后对该双螺旋自由曲面混凝土厚壳模板体系施工工艺进行了总结。实践表明,所述模板体系可保质、保量、高精度地完成上海大歌剧院双螺旋自由曲面混凝土厚壳施工。

基于有限元分析的双曲面薄壳结构索膜体系找形控制研究

薄壳结构是一种具有优秀的力学性能和优美外形的建筑形式,但其高难度的成形方法很大程度限制了它的发展。传统推土法和支模法存在很大的局限性,而新型的膜结构成形方法大大降低了大跨度复杂不规则曲面薄壳结构成形难度。基于薄壳结构的膜结构模板体系,以某大型室内双曲面滑雪赛道为对象,建立了索网骨架膜结构模型,利用有限元软件进行计算,以验证该索膜体系在薄壳结构模板上应用的可行性。所得出的结论和施工建议,可为薄壳结构模板技术的研究提供新思路。

大跨度双曲面钢网架累积外扩同步顶升施工技术

鄱阳站屋盖钢网架为正放四角锥形式,主体形态两侧平缓,中间微起,形成双向双曲面。针对这种大跨度双曲面焊接球式屋面钢网架在拼装及就位施工中所涉及的问题,如高空焊接拼装难度大、区域交叉施工组织难和安全管理要求高等,通过借鉴网架整体同步顶升施工技术,提出了累积外扩整体同步顶升施工方法,由候车厅中间区域向两侧边拼边顶升直至网架全部拼装完成,最后同步整体顶升至预定高度,累计顶升21.59 m。利用该工艺将网架就位,保证施工质量及安全,可为同类型异形曲面钢网架工程施工提供参考。

双曲面玻璃幕墙施工技术应用探析

随着现代建筑技术要求的提升,双曲面玻璃幕墙作为一种独特且具有挑战性的结构形式,它不仅带给观者以深刻的视觉体验,更是现代建筑技术与艺术融合的典范。施工人员需从测量参数、安装龙骨到吊装玻璃板,每个步骤都需要精密控制。本文在分析双曲面玻璃幕墙施工特点的基础上,以案例分析来剖析其优劣势,提出相应的措施,以实现长期效益的最大化。

双层大跨异形双曲面混凝土壳体施工技术研究

随着经济的发展和建筑行业技术的革新,以及建筑结构设计理论、设计手段和施工水平的不断提高,采用复杂曲面形态的大跨度混凝土壳体结构层出不穷,给建筑施工带来了挑战。以上海在水一方工程为背景开展技术研究,改进了传统高支模排架系统的施工节点,首创了曲面混凝土高支模专用万向U型扣,改良了曲面混凝土浇筑技术,最终总结出一套以曲面排架系统为基础的双层大跨异形双曲面混凝土壳体施工技术。研究成果可为同类空间异形结构的建造提供参考。

虚拟施工技术在异性双曲面结构施工中的应用

虚拟技术是对真实世界的一种数字体现,通过计算机技术模拟现实世界中现实事件发展。现实事件可能有多种发展,通过虚拟构建在已知的知识体系中寻求一种最优的解决方案。九乡旅游小镇游客中心屋面采用了独特的大面钢筋混凝土双曲异性结构,为了满足建设效果,项目采用虚拟施工技术解决高大模板安全性、可靠性及双曲面装饰整体效果等技术应用,最终展现项目建设的整体效果。

异型单元式拼装人行天桥雨棚施工技术应用

为解决异型拼装式人行天桥雨棚安装精度及安装效率等问题,通过采用BIM+Midas Gen有限元分析软件进行几何建模和网格划分,建立胎架和吊装构件模型,合理地划分雨棚网格,将其分成弧度较小的单元后进行单独吊装及空中原位安装,合理布置吊点和精密测控。结果表明:采用BIM+有限元软件分析、分段分节优化、安装方法优化、支撑胎架布置等一系列措施,得出施工过程中拱桁架最大竖向位移为39.68 mm,最大压应力为92.30 N/mm^(2),最大拉应力为104.30 N/mm^(2)。结构容许变形值、最大压应力和拉应力均满足规范要求;可以精确实现大跨度人行天桥钢结构的安装作业,且可以显著提高安装效率。研究成果也可为结构造型复杂、悬挑长度长、跨度大、且在空间呈现异形弯扭造型的人行天桥雨棚施工提供新思路。

变压器局部放电的泰勒?遗传综合定位法

基于变压器时间差定位法的双曲面方程,提出一种用于变压器局部放电源定位的泰勒?遗传综合算法。该算法采用最大似然估计法建立最优方程寻求局部放电源出现最大概率的位置,通过泰勒展开将似然函数线性化,再由遗传算法全局搜索为泰勒展开提供合适的初始点,并利用定位双曲面函数方程个数多于定位所必须的最低个数时出现的冗余数据融合,不断修正定位结果,使得定位寻优过程快速。研究结果表明,冗余信息的增加能有效改善定位精度,利用遗传算法寻找合适的初始点大大提高了泰勒算法的可行性。