開合屋蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jgj/t 442-2019

內(nèi)容簡介

本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容是：1總則；2 術(shù)語和符號；3 基本規(guī)定；4 荷載和作用；5結(jié)構(gòu)體系；6結(jié)構(gòu)分析；7驅(qū)動與軌道系統(tǒng)；8控制系統(tǒng)；9防腐蝕與防火；10制作、安裝、調(diào)試與驗收；11使用與維護。

為了實現(xiàn)大跨度空間結(jié)構(gòu)的多功能性，本項目基于體系約束條件Jacobian矩陣的符號運算分析開合屋蓋的自由度，提出一種索支撐徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)。利用向量式有限元，在研究多折角梁、拉索及剪鉸節(jié)點內(nèi)力計算方法的基礎(chǔ)上，建立一種同時考慮剛體位移和彈性變形的開合屋蓋結(jié)構(gòu)運動過程分析方法，并提出一種剪式鉸中銷軸和孔體間相互接觸和碰撞的判斷方法及其響應(yīng)計算方法，從而研究剪式鉸間隙對整個徑向開合屋蓋運動過程的影響。建立考慮摩擦的滑移索單元嵌入到有限元程序中；提出一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的對稱性搜索和判斷方法；應(yīng)用群論將剛度矩陣約化為一系列不可約矩陣的組合，將結(jié)構(gòu)計算時結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣的求逆過程轉(zhuǎn)化為多個不可約矩陣的求逆，提高計算效率。對各種荷載作用下徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)的受力性能進行詳細(xì)的分析；在模型試驗的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的設(shè)計、施工建議。本項目的完成將對我國多功能建筑、新型空間結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展起到重要作用。

開合屋蓋結(jié)構(gòu)是一類可以自由地大尺度改變幾何構(gòu)形的結(jié)構(gòu)，它們可以從閉合狀態(tài)變換到開啟狀態(tài)。為了實現(xiàn)大跨度空間結(jié)構(gòu)的多功能性，本項目針對開合屋蓋結(jié)構(gòu)的共性問題及關(guān)鍵技術(shù)，采用理論分析、數(shù)值模擬、物理模型實驗相結(jié)合的研究手段，對多種新型開合屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)成、運動過程以及受力性能進行了深入的研究。結(jié)合螺旋互易定理，利用兩個連桿公共節(jié)點處約束螺旋相等，證明了Hoberman連桿機構(gòu)、交叉以及非交叉成角度剪式單元的可動性。隨后，利用剪式單元組成連桿機構(gòu)體系，其自由度為體系約束方程Jacobian矩陣的零向量空間數(shù)量。在對由Hoberman剪式單元組成的多種徑向可開啟屋蓋結(jié)構(gòu)進行運動特性分析的基礎(chǔ)上，深入研究了體系閉合后的受力性能以及開啟閉合過程中的受力性能。 提出了基于體系約束方程的可動性判別方法；通過約束方程的一階分析確定體系為無窮小機構(gòu)或者結(jié)構(gòu)，從而完整地區(qū)分了有限機構(gòu)、無窮小結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)。對有限機構(gòu)進行研究，通過約束方程的求解，分析了有限機構(gòu)的運動分岔現(xiàn)象。 利用四元數(shù)表示空間定點旋轉(zhuǎn)的理論對圓管狀折疊結(jié)構(gòu)能否剛性展開和折疊進行判定并對非剛性可動圓管的展開和折疊過程中產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變進行分析。以球面四連桿機構(gòu)為基本單元，提出了一種環(huán)向運動的開啟屋蓋體系。利用兩種改進的Miura折紙模型——變角度Miura折紙模型和變長度Miura折紙模型，制作成在運動過程中具有一定曲率的折疊體系，并結(jié)合球面三角學(xué)理論對四折痕折紙單元進行研究。以動力學(xué)普遍方程和第一類拉格朗日方程為理論基礎(chǔ)，采用有限元分析方法，以節(jié)點坐標(biāo)作為廣義坐標(biāo)，研究折疊板殼結(jié)構(gòu)展開過程的動力特性。提出了圓柱形充氣索膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)形，并重點對其找形過程、展開過程以及荷載態(tài)進行研究。在總結(jié)國內(nèi)外薄膜反射面結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進行了對薄膜結(jié)構(gòu)展開過程的數(shù)值模擬和空間剪式鉸結(jié)構(gòu)展開過程的數(shù)值模擬，并重點對其展開過程的評價指標(biāo)進行研究。 本項目的完成將對我國多功能建筑、新型空間結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展起到重要作用。 2100433B

標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容是：1總則；2術(shù)語和符號；3基本規(guī)定；4載體樁設(shè)計；5載體樁復(fù)合地基設(shè)計；6施工；7驗收。本標(biāo)準(zhǔn)由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布，2018年11月1日實施。原《載體樁設(shè)計規(guī)程》JGJ135-2007同時廢止。