張拉整體結(jié)構(gòu) “張拉整體”(TensegritV)概念是美國著名建筑師宣勒(R．B.FUjer)的發(fā)明，它是“張拉”(tensiIe)和“整體”(integrtY)的縮合。
這一概念的產(chǎn)生受到了大自然的啟發(fā)。宣勒認為宇宙的運行是按照張拉整體的原理進行的，即萬有引力是一個平衡的張力網(wǎng)、而各個星球是這個網(wǎng)中的一個個孤立點。按照這個思想張拉整體結(jié)構(gòu)可定義為一組不連續(xù)的受壓構(gòu)件與一套連續(xù)的受拉單元組成的自支承、自應(yīng)力的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的剛度由受拉和受壓單元之間的平衡預應(yīng)力提供，在施加預應(yīng)力之前，結(jié)構(gòu)幾乎沒有剛度，并且初始預應(yīng)力的大小對結(jié)構(gòu)的外形和結(jié)構(gòu)的剛度起著決定性作用。 由于張拉整體結(jié)構(gòu)固有的符合自然規(guī)律的特點，更大限度地利用了材料和截面的特性，可以用盡量少的鋼材建造超大跨度建筑。 對于張拉整體結(jié)構(gòu)的研究開始于40多年前，從更初的設(shè)想到工程實踐大約經(jīng)歷了以下幾個階段：想象和幾何學、拓撲和圖形分析、力學分析及試驗研究。其中力學分析包括找形、自應(yīng)力準則、工作機理和外力作用下的性能等。張拉整體結(jié)構(gòu)的幾何形狀同時依賴于構(gòu)件的初始幾何形狀、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)(拓撲)及形成一定剛度的自應(yīng)力的存在。 另外這種結(jié)構(gòu)在外力作用下的變形(與自應(yīng)力的效果不同)也提出了其它結(jié)構(gòu)問題，很好的先它屬于臨界類體系，結(jié)構(gòu)在外荷載過程中剛度不斷發(fā)生變化，傳力途徑也就隨之改變其次這種結(jié)構(gòu)只能在考慮了幾何非線性甚至材料非線性時才能分析。 從50年代起，許多研究工作者都采用了靠想象的實用方法，如斯耐爾森(K．Sneson)的雕塑及莫瑞挪(Moreno)的設(shè)想等。更重要的幾何學上的工作是由宣勒和埃墨瑞赤(D．G．Emmerich)完成的。加拿大的結(jié)構(gòu)拓撲研究小組在形態(tài)學方面做了更重要的工作，他們出版的雜志包括了許多張拉整體體系拓撲方面的文章，但這些研究都是數(shù)學上的，在三維空間上工程應(yīng)用的研究也只為警告設(shè)計者們?nèi)菀壮霈F(xiàn)的不穩(wěn)定方案。在大多數(shù)情況下，張拉整體多面體幾何的構(gòu)成特性使得圖形理論可以用來模型化它們的拓撲。 張拉整體的找形分析為的是使體系的幾何形式滿足自應(yīng)力佳則。對于一個基本單元，可以用一種簡單的靜力方法來獲得自應(yīng)力幾何，其原則包括尋找一個或一套元素的更大或更小長度，同時得到其它元素的尺寸條件。佩里哥瑞挪(S．PeIIegrino)建議了用一種標準非線性程序解決這一問題的方法。而一個基于虛阻尼的動力松馳方法也得到了同樣的結(jié)果。
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