Form finding and performance of bending-active structures

پایان نامهForm finding and performance of bending-active structures

فرم یابی و عملکرد سازه های خمشی فعال
چکیده:

 امروزه، معماری مدرن بر جستجوی استفاده های کاربردی از مواد تکنولوژیکی و پایدار، فرآیندهای مفهومی طراحی با فناوری پیشرفته و امکان تولید راه حل های سبک وزن با حداکثر ظرافت در شکل، متمرکز شده است. این ایده ها بر روی سازه های خمشی فعال، که به تازگی توجه زیادی را به عنوان یک الگوی جدید برای ساخت سازه های سبک وزن هم در تحقیق و هم در عمل به خود جلب کرده است، انعکاس می یابد. مفهوم خمش فعال به دسته‌ای از سازه‌ها اطلاق می‌شود که در آنها از خمش در فرآیند پیکربندی شکل استفاده می‌شود. سیستم‌های سازه‌ای فعال خمشی شامل میله‌ها یا پوسته‌های خمیده‌ای هستند که به‌طور الاستیک از یک ساختار مستقیم یا صفحه اولیه خم شده‌اند. این ایده‌ها بر روی سازه‌های خمشی فعال مدل سازی می‌شوند که تا کنون، تعداد اجرا محدود بوده است. آنها عمدتاً تجربی هستند و ماهیت معماری یا هنری دارند. شکل گیری پیکربندی تعادل یکی از مشکلات اصلی در مرحله مفهومی است که به دلیل خطی نبودن پاسخ ساختاری اعضای فعال و همچنین برهمکنش با سایر عناصر ساختاری فعال مانند غشاء یا کابل است. هندسه را نمی توان از قبل تجویز کرد. روش‌های مدل‌سازی محاسباتی سازه‌های خمشی فعال شامل مدل‌های المان بینهایت کوچک با پیوندهای مجازی غیرخطی کوتاه شده به شکل نهایی، یا الگوریتم‌های نرم دینامیکی (صریح) برای دستکاری متغیرهایی است که پاسخ اعضای فعال را توصیف می‌کنند. هدف این پایان نامه دکترا ارائه یک تحلیل عمیق در مورد کاربرد اصل خمش فعال در طراحی سازه های سبک وزن، به ویژه پل های عابر پیاده است. برای این منظور، کار از سه دیدگاه انجام می شود: (الف) مدل سازی محاسباتی و شبیه سازی. (ب) عملکرد و کارایی سازه ج) طراحی و ساخت. اول از همه، مروری بر ادبیات موضوع و مروری بر دستاوردها در بازنگری پل های عابر خمشی فعال ارائه شده است. در بخش مدل‌سازی محاسباتی، یک روش جدید شکل‌گیری مبتنی بر مدل میله‌ای دقیق هندسی (یا نظریه پرتو رایسنر- سیمو) اجرا می‌شود. مثال های عددی نیز برای نشان دادن دقت روش آورده شده است. بخشی از کار مربوط به تجزیه و تحلیل عملکرد سازه و هوش الکترونیکی بر پیکربندی فعال خمشی ارائه شده در این پایان نامه دکتری برای طراحی سازه های سبک متمرکز شده است: قوس مهاربندی شده (یا گره خورده) فعال خمشی. این یک قوس مسطح ساده است که از یک عضو قابل انعطاف پیوسته تشکیل شده است که با عمل کابل‌های اصلی که در هر دو انتهای میله کشیده می‌شوند و پایه‌ها یا کابل‌های ثانویه که کابل اصلی را منحرف می‌کنند و در مقطع خاصی از میله عمل می‌کنند فعال می‌شود. بخش تحلیلی محاسباتی با توسعه یک روش عددی مبتنی بر الگوریتم‌های ژنتیک برای به دست آوردن تأییدیه‌های ساختاری مؤثر تکمیل شد. پایان نامه با طراحی، ساخت و مونتاژ یک پل عابر پیاده منحنی فعال کوتاه ساخته شده از لوله GFRP با استفاده از این نوع ساختاری، در آزمایشگاه مدلسازی مفهومی دانشگاه پلی تکنیک والنسیا، به پایان می رسد.

رمز فایل فشرده: canvas-school