张拉膜结构整体结构的介绍

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张拉膜结构整体结构的介绍

“  张拉整体”（Tensegrity）概念是美国著名建筑师富勒（R.B.Fuller）的发明，这是“张拉”（tensile）和“整体”（integrity）的缩合。这个概念的产生受到了大自然的启发。富勒认为宇宙的运行是按照张拉一只网原理进行的，即万有引力是一个平衡的张力网，而各个星球是这个网中的一个个孤立点。按照这个思想张拉整体结构可定义为一组不连续的受压构件与一套连续的受拉单元组成的自支承、自应力的空间网格结构。这种结构的刚度由受拉和受压单元之间的平衡预应力提供，在施加预应力之前，结构几乎没有刚度，并且初始预应力的大小对结构的外形和结构的度起看决定性作用。由于张拉整体结构固有的符合自然规律的特点，最在限度地利用了材料和截面的特性，可以用尽量少的钢材建造超大跨度建筑。

    对于张整体结构的研究开始十40多年前，从最初的设想到工程实践大约经历以下阶段：想象和几何学、拓扑和图形分析、力学分析及试验研究。其中力学分析包括找形、自就历程准则、工作机理工科稳步力作用下的性能等。张拉整体结构的几何形状同时依赖于构件的初始几何形状、关联结构（拓扑）及形成一定刚度的自应力的存在。另外这种结构在外力作用下的变形（与自应力的效果不同）也提出了其它结构问题，首先它属于临界类体系：结构在外荷载过程中刚度不断发生变化，传力途径也就随之改变：其次这种结构只能在考虑了几何非线性甚至材料非线性时才能分析。