张拉整体式结构简介

发布网友发布时间：2024-10-24 11:14

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热心网友时间：2024-11-07 01:17

张拉整体（Tensegrity），这一概念源于美国著名建筑师R.B.Fuller的创新思维，它融合了“张力”（tensile）和“完整”（integrity）的双重含义。这一概念的灵感来源于大自然，富勒认为宇宙的运行遵循着张力平衡的原理，星球就像张力网中的独立点。张拉整体结构由此定义：由一组不连续的受压部分与连续的受拉部分组成的自支撑、自应力空间网格结构。在预应力施加前，这种结构几乎无刚性，而预应力的大小对结构形状和刚度至关重要。

这种结构的优异性能在于其符合自然法则，能够最大化利用材料和截面特性，实现大跨度建筑的高效建造。张拉整体结构的研究历程可以追溯到40多年前，从理论构想到实际应用，经历了想象和几何学、拓扑和图形分析、力学分析以及试验研究等阶段。力学分析涉及如找形、结构自平衡过程、受力分析等内容。张拉整体的几何形状受构件初始形状、结构连接（拓扑）以及自应力产生的刚度影响。

然而，这种结构的独特性也带来了挑战。在外部载荷作用下，由于结构刚度随载荷变化，传力途径并非固定，且需要考虑几何非线性和材料非线性进行分析。因此，张拉整体结构的研究不仅是对力学原理的深入探究，也是对结构工程复杂性的精确把握。

扩展资料

“张拉整体”（Tensegrity）概念是美国著名建筑师富勒（R.B.Fuller）的发明，这指“张拉”（tensile）和“整体”（integrity）的缩合。富勒认为宇宙的运行是按照张拉一只析原理进行的，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。由于张拉整体结构固有的符合自然规律的特点，最大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。