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南通大型可开启式屋盖体育场机械开闭系统研究

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第1章 绪论

1.1研究课题的背景和来源

1.2国内外可开启式屋盖研究的现状

1.3本文研究的理论和实际意义

1.4本文研究的主要内容

第2章 大型体育场可开启式屋盖结构及机械驱动系统

2.1可开启式屋盖建筑的发展历史及发展趋势

2.1.1早期的开闭结构

2.1.2近、现代可开启式屋盖结构及发展趋势

2.2可开启式屋盖的开合方式

2.2.1屋盖体系的开合方式、分类及实例

2.2.2确定屋盖结构开合方式的原则和依据

2.3可开启式屋盖驱动机构与行走机构的主要形式

2.3.1驱动机构

2.3.2支承行走机构

第3章 南通可开启式屋盖体育场机械系统整体设计研究

3.1机械建筑及其设计

3.2可开启式屋盖设计中的影响因素和相关主体结构模型

3.2.1设计中的主要影响因素

3.2.2可供参考的主体结构模型

3.3南通可开启式屋盖体育场机械系统总体设计思想

3.3.1南通可开启式屋盖体育场活动屋盖结构组成和基本参数

3.3.2机械开闭系统总体设计思想和总体布局

第4章 南通可开启式屋盖体育场机械驱动系统研究

4.1南通可开启式屋盖体育场主结构与活动屋盖的受力变形分析

4.2驱动机构研究

4.2.1驱动机构的整体布置

4.2.2驱动机构动力装置的确定

4.2.3驱动机构设计载荷的确定、控制传感器和安全装置设置

4.2.4牵引钢丝绳载荷传递与张力分析

4.3行走机构研究

4.3.1行走机构的约束与自由度

4.3.2驱动行走机构的设计原则

4.4活动屋盖锁紧机构设计研究

4.4.1活动屋盖锁紧机构的作用及基本考虑

4.4.2本课题活动屋盖锁紧机构设计研究

第5章 南通可开启式屋盖体育场活动屋顶控制系统的初步研究

5.1控制系统的组成与整体布局

5.2电控系统的控制要求及位置与载荷检测

5.2.1载荷检测系统

5.2.2位置检测系统

5.3监控系统与安全保障系统

第6章 结论

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果

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摘要

由于可开启式屋盖体育场具有不受环境、气候等影响的特点,国际上已经和正在建造越来越多的具有可开启式屋盖的体育场馆。我国也已开始了在这一领域的工程实践。本文根据在建的南通可开启式屋盖体育场,对大型可开启式屋盖体育场机械驱动系统进行了系统研究。首先,在大量分析和研究的基础上,提出了“机械建筑”的概念。所谓“机械建筑”是指一种依靠机械装备有目的地往复改变建筑物上的部分单元,而使建筑物的外观有所改变,并增加使用功能的新型体育建筑。同时,对这类建筑的设计思想进行了论述,着重强调建筑、结构、机械三位一体要充分协调,相互配合。其次,在综合考虑技术可行性、经济合理性和外形美观性等诸多因素的情况下,对屋盖的总体布局进行优化。采用国际上可开启式屋盖建筑最新发展趋势:即在建筑物开口空间内留有部分结构物。在此基础上,对南通可开启式屋盖体育场的机械驱动系统进行了整体分析,认为开闭机械系统是一支承在弹性基础上的多点驱动的超静定体系,必须充分考虑钢结构弹性基础复杂变形的影响。论文对自重作用下的主结构和活动屋盖进行有限元分析,为体育场主体钢结构的选材、截面尺寸和强度、刚度的校核提供了依据。机械系统传动装置采用成熟的钢丝绳牵引系统传动,行走装置采用双轨双轮行走装置。本文还对机械驱动系统中的控制系统进行了初步分析。控制系统将使整个系统实现智能化、自动化,必须充分考虑安全性的要求,为此增设一些安全保护装置。从机械制动系统配置到控制系统设计,都充分体现了安全第一的设计思想。因此,整个机械驱动系统具有很高的安全可靠性、技术先进性,对我国大型可开启式屋盖建筑的工程实践提供了有益的探索经验。关键词:可开启式屋盖,体育建筑,机械驱动系统,行走机构

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