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浅议膜结构景观的荷载状态
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2021-05-02

  据知,膜结构景观在经过形状判定、确定了结构几何及其相应的预应力分布及预应力数值之后,就可以进行张力膜结构的荷载态分析。荷载态的分析包括静力分析和动力分析两方面。

  张力膜结构静力分析的主要荷载是风载、雪载及膜材的自重,由于结构是以大位移方式工作的,故分析要采用非线性的方法。为保障结构一直处于张拉状态,在每个迭代步中,均需对单元的受力状态进行判别。国内外有些文献采用了类似于支座移动法中的方法,即将受压单元退出工作、剔除其对刚度矩阵的贡献,直至其重新受拉。

  有人认为,在迭代过程中,若出现受压单元,说明结构的初始刚度不够,呈现病态。应重新回到FomFinding中,对结构进行修改。同时,由于膜材不是各向同性的,故还要考虑材料主轴与单元局部坐标之间的欧拉角。而材料的主轴方向又与裁剪式样有关。因此静力分析与形状及裁剪有着密切的关系。

  膜结构景观在动力分析方面,由于张力膜结构的自身重量很轻,结构本身对水平地震力与风力具有良好的适应性(前述丹佛机场之所以采用张力膜结构在很大方面上正是由于地处地震区和强风区,而张力膜结构具有吸收地震力和风力的机理),因而动力分析并不显得相当重要。但正是由于结构自重轻、覆盖面积大、外形复杂多变且大多呈扁平状、刚度较小、自振频率较低、在风荷载作用下易产生较大的变形等特点,与传统结构相比,张力膜结构景观的风激振动问题或者说风振控制的研究就显得越为重要。

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