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淺析膜結構知識
2012-09-13 23:22:27 來(lái)源:膜結構車(chē)棚 評論:2 點(diǎn)擊:560
因此初始預應力的確定要通過(guò)荷載計算來(lái)確定。經(jīng)過(guò)找形分析而形成的摸結構通常為三維不可展空間曲面,如何通過(guò)二維材料的裁剪,張拉形成所需要的三維空間曲面,是整個(gè)膜結構工程中最關(guān)
膜結構的設計主要包括體形設計、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等四大問(wèn)題。通過(guò)體形設計確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量,確定各控制點(diǎn)的坐標、結構形式,選用膜材和施工方案。初始平衡形狀分析就是所謂的找形分析。由于膜材料本身沒(méi)有抗壓和抗彎剛度,抗剪強主芤很差,因此其剛度和穩定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預應力來(lái)提高,對膜結構而言,任何時(shí)候不存在無(wú)應力狀態(tài),因此膜曲面形狀最終必須滿(mǎn)足在一定邊界條件、一定預應力條件下的力學(xué)平衡,并以此為基準進(jìn)行荷載分析和裁剪分析。目前膜結構找形分析的方法主要有動(dòng)力松馳法、力密度法以及有限單元法等。膜結構考慮的荷載一般是風(fēng)載和雪載。在荷載作用下膜材料的變形較大,且隨著(zhù)形狀的改變,荷載分布也在改變,因此要精確計算結構的變形和應力要用幾何非線(xiàn)性的方法進(jìn)行。荷載分析的另一個(gè)目的是一確定索、膜中初始預張力。在外荷載作用下膜中一個(gè)方向應力增加而另一個(gè)方向應力減少,這就要求施加初始張應力的程度要滿(mǎn)足在最不利荷載作用下應力不致減少到零,即不出現皺褶。因為膜材料比較輕柔,自振頻率很低,在風(fēng)荷載作用下極易產(chǎn)生風(fēng)振,導致膜材料破壞,如果初始預應力施加過(guò)高,膜材涂變加大,易老化且強度儲備少,對受力構件強度要求也高,增加施工安裝難度。因此初始預應力的確定要通過(guò)荷載計算來(lái)確定。經(jīng)過(guò)找形分析而形成的摸結構通常為三維不可展空間曲面,如何通過(guò)二維材料的裁剪,張拉形成所需要的三維空間曲面,是整個(gè)膜結構工程中最關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題!
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