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膜结构景观中对膜材褶皱区的研究
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2019-10-29

  在对膜结构景观的膜材进行张拉分析时,将边界处张拉带与膜材采用相同单元划分并共享节点,该方法使边界变形越加协调,但实际是对边界进行简化处理,并未解决滑移问题。

  基于索膜滑移过程中节点索力连续及整体索力平衡关系建立了滑移索单元与滑移膜单元,但只得到静力平衡结果,无法模拟索段滑移的运动过程。

  采用动力松弛法建立了一种滑移索单元,但未考虑膜结构景观索膜间的摩擦力因素,将连续索离散成质点集合,并基于质点运动的牛顿第2定律,推导了滑移索单元的内力公式.

  根据滑移索拉力与长度之比的变化推导了索段的滑移刚度,但上述研究着重考虑索段与支点之间的切点变化,未考虑索段与支点的滑移稳定问题,针对膜材边界形状如何制定的问题,学者主要研究了抛物线、圆弧及椭圆等特定形状:

  对圆弧边界膜材施加双轴等值拉力,发现膜面应力分布较为理想,可有用规避褶皱产生。

  当膜面处于双轴等值应力状态时,褶皱出现的可能性较小,并基于张力场理论证明了膜材在双轴等值应力状态下形成的边界线条为圆弧。

  对膜结构景观膜材施加一些张拉力及热载荷进行实验,发现膜材边界褶皱区域近似为椭圆,因此认为将椭圆形褶皱区域裁剪掉,便可得到理想膜材边界。

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