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楼主:路飞膜结构  时间:2019-12-02 09:24:37
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膜结构

索作为膜材的弹性边界,将膜材划分为一系列膜片,从而减小了膜材的自由支承长度,使薄膜表面更易形成较大的曲率。有文献指出,膜材的自由支承长度不宜超过15米,且单片膜的覆盖面积不宜大于500平米。此外,索的另一个重要作用就是对桅杆等支承结构提供附加支撑,从而保证不会因膜材的破损而造成支承结构的倒塌。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面,如何通过二维材料的裁剪,张拉形成所需要的三维空间曲面,是整个膜结构工程中最关键的一个问题,这正是裁剪分析的主要内容。

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膜结构设计步骤

(3)风振动力分析

风力可分成平均风和脉动风两部分。平均风的周期较长,其对结构的作用性质相当于静力。在许多国家举办奥运会、世博会的场馆建设中,膜结构以其绚丽的色极和丰富的造型赢得了人们关注、认同。脉动风的周期较短,其对结构的作用为动力性质。当结构的刚度较小,自振频率较低时,在脉动风荷载的作用下可能产生较大的变形和振动,所以在设计索膜这类小刚度结构时,应进行风振动力计算。索膜结构具有振型频谱密集、非线性特征和三维效应不可忽略等特点,针对高层和桥梁结构的风振分析方法不能直接应用。索膜结构的响应与荷载呈非线性关系,对于索膜结构定义荷载风振系数或阵风系数在理论上也是不正确的。

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膜结构设计:应变补偿

膜结构是在预张力作用下工作的,而膜材的裁剪下料是在无应力状态下进行的,因而在确定裁剪式样时,有一个对膜材释放预应力、进行应变补偿的问题。影响膜材应变补偿率的因素可归纳为以下几个方面:

(1)膜面的预应力值及膜材的弹性模量和泊松比,这是影响应变补偿率的最直接因素。

(2)主应力方向与膜材经、纬向纤维间的夹角,这一问题变的重要是因为膜材是正交异性材料。

(3)热合缝及补强层,热合缝及补强层的性能不同于单层膜,其应变补偿应区别对待。

(4)环境温度及材料的热应变性能,尤其是双层膜结构环境温度相差较大时,要特别注意。

在荷载分析中,在每一荷载增量步中对所有的单元进行逐一判别,如发现褶皱单元,可按以下方法处理:

(1)修改单元刚度:减小褶皱单元对结构总体刚度的贡献,即修改褶皱单元的刚度矩阵,从而减小自身的实际荷载分担,结果是增加了相临单元的负担。

(2)修改结构刚度:回到找形阶段,对曲面进行修正,即通过修改局部区域的边界条件或调整预应力的方法来修正结构的刚度。

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