FAST反射面索网支承结构设计与施工研究

1 绪论1.1 背景1.2 FAST项目的功能和重要性1.2.1 国际领先的射电望远镜技术1.2.2 FAST项目的系统构成1.2.3 FAST项目的重要意义1.3 FAST主动反射面系统1.3.1 索网支承结构1.3.2 反射面单元1.3.3 促动器1.3.4 防噪墙和挡风墙1.3.5 健康监测系统1.4 FAST反射面支承结构的研究现状1.4.1 主动反射面支承结构的形式选择1.4.2 下拉索方案1.4.3 面索网的网格形式1.4.4 温度场1.5 工程的重点和难点2 基准球面态和工作抛物面态的找形分析2.1 引言2.2 FAST主动反射面索网结构的基准球面找形研究2.2.1 FAST主动反射面索网结构模型分析2.2.2 基于FAST特点的基准球面找形方法研究2.3 FAST主动反射面索网结构的主动工作抛物面变位研究2.3.1 主动工作抛物面变位介绍2.3.2 工作抛物面选取2.3.3 主动工作抛物面变位的程序模块编制2.3.4 主动工作抛物面变位的算例2.4 小结3 反射面索网结构疲劳分析和拉索疲劳试验研究3.1 疲劳分析3.1.1 基于FAST特点的疲劳统计方法研究3.1.2 FAST索网拉索的疲劳次数统计3.1.3 FAST索网疲劳统计的数据分析3.2 新型钢索设计及超高应力幅疲劳试验研究3.2.1 超高应力幅耐疲劳钢索的总体试验研究方案3.2.2 基材钢丝的疲劳试验研究3.2.3 现有钢绞线的疲劳试验研究3.2.4 前期新型钢索的设计及组装件试验研究3.2.5 后期单根钢绞线疲劳实验研究及钢索的设计3.3 小结4 FAST反射面索网支承结构性能优化与分析4.1 基于初始基准态的正高斯曲率索网形控结构设计方法4.1.1 技术方案4.1.2 具体实施方式4.1.3 有益效果4.2 FAST标准球面基准态索网优化分析4.2.1 FAST拉索和连接节点的类型、规格和参数4.2.2 FAST索网优化分析模型及参数4.2.3 FAST工作和荷载条件4.2.4 索网优化方法4.2.5 优化原则和参数4.2.6 FAST标准球面基准态索网优化分析4.2.7 设计温变±25℃条件下抛物面工作态的索网验算4.2.8 若干因素对索网的优化和性能的影响4.3 滑动钢圈桁架优化设计4.3.1 钢圈桁架优化设计条件和原则4.3.2 标准球面基准态的滑动钢圈桁架优化设计4.3.3 面索网工作应力幅4.4 模态分析4.4.1 分析方法4.4.2 分析结果4.5 风振分析4.5.1 结构风振动力分析方法4.5.2 分析参数4.5.3 平均风静力分析4.5.4 风振响应统计4.5.5 设计极限风速4.6 断索分析4.6.1 断索分析方法和分析工况4.6.2 断索分析结果4.6.3 断索分析结论4.7 钢桁架柱和钢圈桁架的节点设计4.7.1 节点概况4.7.2 钢桁架柱的节点4.7.3 钢圈桁架的节点设计4.8 索网连接节点4.8.1 连接节点构造4.8.2 连接节点承载力分析4.9 小结5 FAST反射面索网结构施工技术5.1 周圈钢构的施工方法5.1.1 工程概况5.1.2 施工重点和难点分析5.1.3 周圈钢结构总体施工方法5.2 索网的施工技术5.2.1 索网施工特点5.2.2 索网总体施工方案5.3 索网施工理论与分析5.3.1 理论分析概述5.3.2 施工过程分析基本理论与方法5.3.3 串联拉索沿导索空中累积滑移安装过程分析5.4 FAST反射面索网施工过程分析5.4.1 对称轴处沿导索牵引安装区索网施工过程分析5.4.2 支承塔架安装区塔架设计与施工过程分析5.5 FAST索网支承结构误差敏感性分析5.5.1 误差类型5.5.2 误差分布模型5.5.3 多个随机误差的分析方法5.5.4 误差效应分析方法5.5.5 误差效应分析条件5.5.6 独立误差效应分析5.5.7 耦合误差效应分析(误差条件11、12和13的对比分析)5.5.8 本节小结5.6 小结6 基于力学仿真技术的FAST反射面索网准实时评估系统6.1 准实时评估系统的意义6.2 准实时评估系统的功能6.3 准实时评估系统的模块构成6.3.1 模型处理模块6.3.2 预运行分析模块6.3.3 准实时跟踪分析模块6.3.4 力学仿真系统介绍6.4 图形用户界面介绍7 结束语参考文献