力密度法是一种用于分析和设计索网和膜结构的找形分析方法。它首先由德国工程师H.J.Scheck提出，并在后来的应用研究中不断发展和完善。索网和膜结构是通过张拉索和支撑结构形成的独特空间结构体系，通常由高性能的材料制成，能够承受拉力作用，适用于大跨度的建筑和公共设施中。 索网结构的找形分析通常是从一个初始形状开始，通过设定索单元的力密度来模拟结构在受力后的形态变化。膜结构的找形分析则关注的是膜单元的应力密度，通过这个参数可以模拟膜材料在预应力作用下的形态变化。 在找形分析中，首先需要将索网和膜结构离散化，即将连续的结构模型转化为由节点和杆件组成的网络模型。接着，基于结构单元和节点之间的拓朴关系，建立关于节点的平衡方程组。这一步骤中，需要设定力密度值或应力密度值，并通过这些值建立起反映节点受力状态的数学模型。利用矩阵运算求解这些方程组，可以得到结构在受力后达到平衡状态时各节点的坐标，进而得到结构的形态。 在程序设计方面，可以通过计算机编程实现力密度法的计算过程。在算法实现过程中，需要考虑的是结构的拓朴矩阵，它由结构单元连接节点的规则和序列决定，矩阵中的元素根据节点序号和连接关系而确定。对于索单元，力密度可以通过将拉力与单元长度的比值来确定。对于膜单元，应力密度则涉及到材料的厚度和应力值，反映了材料的抗拉强度。 在实际应用中，找形分析的算例分析尤为重要。通过具体的实例来检验力密度法的找形效果，可以看到不同力密度和应力密度值对结构形态的影响。例如，在分析中，一双曲抛物面索网的初始平面尺寸为10m×10m，通过调整边索与内索的力密度比值，可以获得不同的曲面形态。类似地，在帐篷形膜结构中，通过对预应力的模拟，可以在初始平面尺寸的基础上，设计出满足特定形态要求的结构。 索网和膜结构的力密度法找形分析在工程设计中具有重要的意义，它提供了一种有效的理论工具来预测和控制结构在受力后的形态变化。这种方法不但可以用于单个结构的设计，还能用于大型复杂的索膜结构，如大型体育场的屋顶结构、展览馆的遮阳结构等。 在技术实施过程中，需要注意的是，找形分析的过程要结合实际情况，包括材料特性、施工技术、成本预算等因素。力密度的取值需要根据实际结构的工程需求和功能目标来确定，通过不断调整和优化，最终获得一个满足所有设计要求的结构形态。

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粘滞流体阻尼器对拉索参数振动的控制，周粉霞，，本文以斜拉索为研究对象，忽略索桥之间的耦合作用，研究在支座沿弦向方向的周期运动下，线性粘滞阻尼器对斜拉桥拉索参数振动的减

薛虎沟煤矿为解决复合顶板巷道围岩控制和支护困难,通过理论分析、数值模拟并结合工程实践,对复合顶板巷道变形破坏机理及相应的锚杆支护技术进行了分析及应用。结果表明:复合顶板动压巷道围岩变形破坏主要是锚杆支护的主动支护作用效果差,特别是复合顶板岩层节理裂隙发育程度高,会使巷道顶板的稳定性大幅降低;结合矿井实际地质条件,采用锚杆、锚索联合支护技术,提升了锚杆、锚索的预紧力,增强了联合支护的支护强度,提高了联合支护的主动支护效应,可有效控制复合顶板动压巷道围岩的变形破坏。

以常顺煤矿9105进风巷为研究对象,采用理论分析的方法对受强烈动压影响巷道围岩的破坏机理进行深入研究,结合工程经验确定了9105进风巷围岩变形控制技术对策,制定了高预应力强力全锚索支护方案与支护参数。9105进风巷支护试验结果表明:高预应力强力锚索支护技术对强烈动压巷道服务期间围岩变形控制效果显著,提高了常顺矿煤炭资源利用率,为矿井后续强烈动压巷道的使用提供技术依据。

在煤矿井下巷道支护中多采用槽钢梁、T形钢带等作为锚索组合梁,在高地压软岩巷道、矿压显现明显等条件下,该类组合梁在锚索远未达到其额定支护力的时候就会发生屈服,锚索支护性能不能有效利用。针对上述问题采用理论分析、实验室实测等方法研制了一种新型锚索组合构件-箱型梁。现场应用表明:该箱型梁大幅提高了锚索组合梁的强度和刚度,承载能力较14#b槽钢梁提高8倍以上,较T3钢带提高14倍以上,能够有效收集围岩表面压力并传递给锚索,对控制高地压、软岩巷道的围岩变形效果明显。

以矿井回采巷道为研究背景,通过锚杆-围岩(煤)的协调作用机理,对锚杆+短锚杆搭配支护形式和短锚杆+锚索联合支护形式进行数值模拟研究。结果表明:锚杆具有良好的力学性能,其延伸率可达到17%,相比锚索有着更大工程延伸率,锚杆此种特性保证了其能够提供适宜的支护力的同时,长短搭配的支护方式有着更为宽泛的有效支护区域,允许围岩有着最大范围的变形量。

分析了目前煤矿锚索支护存在的问题,在高预应力强力支护理论的基础上,提出高预应力、长度较短的强力锚索,并全断面垂直岩面布置,是高地压、大变形巷道的有效支护方式.介绍了强力锚索及配套护表构件的力学性能,将强力锚索、拱形大托板及钢筋网组成全断面强力锚索支护系统,在锚索施加预应力的同时,给钢筋网也施加了较高的预应力,使钢筋网成为预应力支护系统的重要组成部分.在潞安矿业集团有限责任公司漳村煤矿一条与回采工作面对掘的、受2次强烈动压影响的巷道中,进行了全断面高预应力强力锚索支护技术试验,巷道支护状况发生本质变化.巷道两帮移近量比原支护方式降低90%,顶板离层几乎为0,围岩变形得到有效的控制.不仅解决了巷道支护难题,而且验证了支护理论的正确性.

针对白皎煤矿井下具体复杂的地质条件,开展高突矿井复杂地质条件下软岩巷道支护技术的研究,采取适合现场条件的恒阻型联合支护,解决了白皎煤矿重大的巷道支护技术难题,对丰富和发展软岩巷道支护技术大变形锚索具有普遍理论意义。