索網
關注創建者：chenX 創建時間：2021-03-06
索網的實例教程
馬鞍形單層正交索網結構是預應力空間結構體系的一種。這種結構由兩組曲率相反的索形成,下凹的索為承重索，作用為承受屋面恒荷載和向下的活荷載；上凸的索為穩定索,作用為承受由風荷載產生的向上的吸力作用。兩組索交點處由索夾相互連接，索網邊緣懸掛在外圍剛性構件上.此結構具有跨度大，受力效率高，自重輕,減少鋼材消耗等特點，主要應用于大型體育場館屋蓋結構中。——大跨度馬鞍形單層正交索網結構施工關鍵技術研究（參考文獻）
國家速滑館單層雙向正交馬鞍形屋面索網結構
（圖片來源：《 人民日報 》( 2020年01月03日 15 版)）
在ABAQUS實現馬鞍形單層正交索網結構設計
有需求歡迎在技術鄰咨詢，或QQ郵箱：crisisl@qq.com
展開 索網阻尼機構在無人機、飛行器的攔截方面應用廣泛，本文介紹一種阻尼原理在ABAQUS中的仿真實現。如下圖所示，攔截索網兩端通過定滑輪固定在具有彈簧阻尼單元的機架上，通過彈簧和定滑輪的作用實現對沖擊過程的阻尼作用，值得一提的是，由于索網一端在實際中的相對位置與機架柔性輸出端相同，故在兩者之間補充一MPC鉸接約束（僅說明原理，不代表實際結構）。具體細節總結如下圖，感興趣的同學建模調試下吧。
進一步釋放滑輪的x方向約束：
小球在y方向上的位移
馬鞍形索網參數化GUI形態設計
0 概況
馬鞍形單層正交索網結構是預應力空間結構體系的一種。這種結構由兩組曲率相反的索形成,下凹的索為承重索，作用為承受屋面恒荷載和向下的活荷載；上凸的索為穩定索,作用為承受由風荷載產生的向上的吸力作用。兩組索交點處由索夾相互連接，索網邊緣懸掛在外圍剛性構件上.此結構具有跨度大，受力效率高，自重輕,減少鋼材消耗等特點，主要應用于大型體育場館屋蓋結構中。
1.形態設計流程
2.找形參數
3.找形過程
4.找力參數
5.找力結果
展開 雙曲面雙層懸索結構形式
3.3 雙向正交索網結構
由互相正交且曲率相反的兩組索組成。下凹的一組為承重索,上凸的一組為穩定索,兩組索形成負高斯曲率的曲面。對其中一組索施加預應力時，另一組索也同時獲得預應力的效果。通過施加預應力，可使兩組索在屋面荷載作用下始終貼緊，且獲得良好的剛度。這種索網可用于橢圓平面、矩形平面、菱形平面或其他平面的屋蓋。意大利米蘭體育館屋蓋采用了圓形平面的馬鞍形索網結構,直徑140米，是世界上最大的索網結構。
雙向正交索網結構形式
4.會展中心、體育館應用實例
01 漢諾威會展中心26號展館
德國漢諾威會展中心建成時就以全球唯一一個跨度為36米的懸索結構展館聞名于世。
漢諾威國際會展中心
會展中心最有特色的當屬第26號展館。該展館曾被稱作“2000年世博第一展”，展廳的外形是當時最先進的建造技術與最佳化環境可持續型能源利用相結合的產物，屋頂由間距5.5m的300mm×40mm的拉結鋼筋懸掛在空中，支撐著木制屋面板。
展開 北京的保利集團總部單層索網幕墻中搖臂節點也受到了關節的啟發。
結構分析表明，在不提供額外支撐的情況下，22層高通高平面索網幕墻是無法實現的。因此設計師將幕墻面設計為折面，并增加了兩條巨型對角拉索沿折線布置，從博物館屋頂一直延伸到中庭頂部。
經計算在地震作用下，建筑屋頂相對于下方十層以上博物館結構，會產生進0.9米相對運動。而使用傳統的固定鉸支座，在單方向運動下支撐一根受拉一根受壓，單根受力過大導致截面過大。
因此設計師設計了搖臂連接節點，其中搖臂充當了“杠桿”的作用，在一根拉索受到拉力時會拉動杠桿的一頭向上運動，另一端本該受壓的拉索為了平衡杠桿兩端不平衡力也會受拉，因此就增加了結構的整體剛度，從而減小拉索截面。
設計團隊還進行了模擬實驗，以此來驗證他們的構思。結果表明與預期一致，結構整體剛度顯著提升，在減小了拉索直徑的同時，增加了索網幕墻的安全度。同時由于其精妙的細節，節點本身也成為了建筑景觀的一部分。
其他
仿生學在結構中的應用由來已久，但大多是存在于結構概念中，二者之間的關系看起來似有似無。但近些年來隨著人們對自然和對結構設計知識的運用越來越成熟，更多實際的設計在大自然中找尋到了規律和靈感。由于篇幅有限，小i就不在這里一一介紹了，下面為大家提供一些圖片，相信聰明的你從圖片中也能看出其中的聯系。
體構造與結構高寬比
細胞結構與支撐形式
風暴形狀與支撐效率
斐波那契數列分布
恐龍構造與懸索橋
蜘蛛網與索網幕墻
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馬鞍形索網參數化GUI形態設計
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馬鞍形單層正交索網結構是預應力空間結構體系的一種。這種結構由兩組曲率相反的索形成,下凹的索為承重索，作用為承受屋面恒荷載和向下的活荷載；上凸的索為穩定索,作用為承受由風荷載產生的向上的吸力作用。
事故原因是：9月5日下午13時37分，列車上行福田口岸方向至少年宮區間時，受電弓故障，將接觸網承力索打斷，接觸網分段絕緣器斷裂，受影響范圍大約為150米，造成上梅林站-會展中心站上行區段整個接觸網斷電。
——大跨度馬鞍形單層正交索網結構施工關鍵技術研究（參考文獻）
國家速滑館單層雙向正交馬鞍形屋面索網結構
（圖片來源：《 人民日報 》( 2020年01月03日 15 版)）
在ABAQUS實現馬鞍形單層正交索網結構設計
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形成馬鞍形輪輻式索網結構。
實現參數化建模，參數調整：矢跨比，網面直徑，徑向索數量，拉索面積，彈性模量，泊松比，預應力值。
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具有無窮維的繩網在阻力環境下的運動狀態模擬在水下拖船、無人機上網體組件的構型質量等設計中具有重要的工程應用價值。
許多學術文章指出采用流固耦合并不能得到一個較為滿意的結果。在《柔性繩索在空氣阻力作用下的動力學仿真研究》一文中，通過對ANSYS-LSDYNA的二次開發實現了單根繩索在空氣阻力下的運動過程(基于LINK167單元)。這種定義力學行為并加在仿真模型上的仿真方法多見于聯合仿真。
索網阻尼機構在無人機、飛行器的攔截方面應用廣泛，本文介紹一種阻尼原理在ABAQUS中的仿真實現。如下圖所示，攔截索網兩端通過定滑輪固定在具有彈簧阻尼單元的機架上，通過彈簧和定滑輪的作用實現對沖擊過程的阻尼作用，值得一提的是，由于索網一端在實際中的相對位置與機架柔性輸出端相同，故在兩者之間補充一MPC鉸接約束（僅說明原理，不代表實際結構）。具體細節總結如下圖，感興趣的同學建模調試下吧。
這種索網可用于橢圓平面、矩形平面、菱形平面或其他平面的屋蓋。意大利米蘭體育館屋蓋采用了圓形平面的馬鞍形索網結構,直徑140米，是世界上最大的索網結構。
弦支穹頂結構又稱之為索承網殼結構，是傳統的單層或雙層網殼結構和索穹頂結構結合的衍生物，它綜合了單層網殼和索穹頂結構優良性能于一體，是一個由單層或雙層網殼代替索穹頂的上層索網后形成的一種新型雜交結構。弦支穹頂結構通過下層索系、上層剛性網殼和豎向撐桿共同工作而承受外部荷載，結構通過對下層索系（徑向索和環向索）施加預應力而為結構提供足夠的豎向剛度，并在結構內形成水平作用自平衡的結構體系。
國家速滑館
李斐然攝 千龍網發
在現場可以看到，橢圓形的鋼制環桁架宛如一條鋼鐵“巨龍”穩穩地盤旋在主體結構上空，場地內屋面索網安裝有序開展，參建各方正在為實現今年完成“編織天幕”的建設目標不懈努力。
“國家速滑館屋面環桁架工程的主弦桿共328根，腹桿共2220根，總用鋼量約8500噸。”
北京的保利集團總部單層索網幕墻中搖臂節點也受到了關節的啟發。
結構分析表明，在不提供額外支撐的情況下，22層高通高平面索網幕墻是無法實現的。因此設計師將幕墻面設計為折面，并增加了兩條巨型對角拉索沿折線布置，從博物館屋頂一直延伸到中庭頂部。
經計算在地震作用下，建筑屋頂相對于下方十層以上博物館結構，會產生進0.9米相對運動。
