Master’s thesis of Engineering: General methods for creating tensegrity towers, arches, bridges and roofs

General Methods For Creating Tensegrity Towers, Arches, Bridges And Roofs

Tác giả: YIYI ZHOU

Lĩnh vực: Master of Engineering

Nội dung tài liệu:

Luận văn này trình bày các phương pháp chung để tạo ra các cấu trúc tensegrity, bao gồm tháp, vòm, cầu và mái nhà. Tác giả đã phát triển các phương pháp mới để tạo ra các ô tensegrity cụ thể và mã máy tính tương ứng. Ngoài ra, tác giả còn chế tạo các mô hình vật lý để xác nhận các phương pháp đề xuất. Một đề xuất cho tháp quan sát trên đỉnh tòa nhà Eureka ở Melbourne cũng đã được tác giả đưa ra.

Trong bốn thập kỷ qua, Snelson và những người theo ông đã xây dựng nhiều loại cấu trúc tensegrity. Luận văn này cho thấy rằng có thể xây dựng tháp và vòm với bất kỳ số lượng thanh nào ở mỗi tầng bằng cùng một phương pháp luận. Các ví dụ thu được từ phương pháp đề xuất bao gồm nhiều tháp, một vòm và một cây cầu dây văng với hai tháp tensegrity. Phương pháp thứ hai trình bày ý tưởng mới của tác giả về việc tạo ra mái nhà tensegrity bằng các ô hình lục giác, có khả năng tạo ra mái nhà tensegrity với mọi hình dạng tùy ý. Tháp zig-zag được trình bày trong phần thứ ba của luận văn có đặc tính độ cứng đặc biệt, phù hợp hơn cho việc chế tạo một tháp quan sát thực tế. Luận văn tập trung vào các thiết kế khái niệm của nhiều dạng cấu trúc tensegrity, với việc phân tích số chi tiết về lực và chuyển vị nằm ngoài phạm vi của luận văn này và được đề xuất cho nghiên cứu trong tương lai.

Mục lục chi tiết:

• ABSTRACT
• Chapter 1 INTRODUCTION
  • 1.1 Background
  • 1.2 Objectives
  • 1.3 Layouts
• Chapter 2 LITERATURE RIVIEW
  • 2.1 History and definition
  • 2.2 Characteristics of tensegrity structures
    • 2.2.1 Self equilibrium and self stress
    • 2.2.2 Compression inside tension
  • 2.3 Examples
    • 2.3.1 Snelson’s triangle tensegrity structure
    • 2.3.2 Tensegrity cable domes
    • 2.3.3 Weaving tower structure
  • 2.4 Conclusions
• Chapter 3 CREATING TENSEGRITY TOWER, ARCH AND BRIDGE
  • 3.1 Introduction
  • 3.2 Tensegrity tower
    • 3.2.1 Tensegrity tower cell
    • 3.2.2 Computer programming
    • 3.2.3 Several topologies in physical modelling
    • 3.2.4 Three level tensegrity tower model
    • 3.2.5 Thirteen level tensegrity tower model
    • 3.2.6 Conclusion
  • 3.3 Tensegrity arch
  • 3.4 Tensegrity bridge
  • 3.5 Conclusions
• Chapter 4 HEXAGON TENSEGRITY ROOF
  • 4.1 Introduction
  • 4.2 Tensegrity roof structure
    • 4.2.1 Creating tensegrity roof cells
    • 4.2.2 Shape control
    • 4.2.3 Pure tensegrity (no column) design
    • 4.2.4 Physical modelling
  • 4.3 Comparison with other tensegrity roofs
  • 4.4 Conclusion
• Chapter 5 ZIG-ZAG TENSEGRITY TOWER AND PROPOSAL FOR EUREKA COMMUNICATION TOWER
  • 5.1 Zig-zag tensegrity tower structures
    • 5.1.1 Construction of zig-zag tower
    • 5.1.2 Comparison of two tower structures
    • 5.1.3 Computer programming and physical modelling
  • 5.2 Observation tower proposal for Eureka building
    • 5.2.1 Project objective
    • 5.2.2 Rigid zig-zag tower proposal
    • 5.2.3 Curved zig-zag tower proposal
    • 5.2.4 Reticulated tower proposal
    • 5.2.5 Design of staircase for the tower
    • 5.2.6 Physical modelling
  • 5.3 Conclusion
• Chapter 6 CONCLUSIONS
  • 6.1 General conclusions
  • 6.2 Objectives achieved
• REFERENCES
• APPENDIX