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温度对膜结构景观结构的应力理论分析
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2021-02-20

  薄膜结构一般用于大跨度的膜结构景观等建筑,往往具有较复杂的几何曲面,在结构组成上也往往是高次静定结构,为了保障整体结构具有够强的刚度,支座通常设计得相当刚强由于薄膜结构的这些特点,在温度变化时,就会在索、杆、梁及薄膜中以及节点和支座内产生不容忽视的温度应力。

  基本理论:

  当物体各部分温度发生变化时,物体将由于热变形而产生线应变,如果物体各部分的热变形不受任一约束时,则物体上有变形而不产生应力,但是物体由于约束或各部分温度变化不均匀,热变形不能自由进行时,会在物体中产生应力。物体由于温度变化而引起的应力称作温度应力。

  物体由于热膨胀只产生线变形,剪切变形为0,这种由于热变形产生的应变可以看作是物体的初应变。

  膜结构景观的温度应力与温度变化的温度场有关。在设计中考虑的温度场分布一般为:整个薄膜结构有等温度差变化,温度差为Δt。

  薄膜结构在均匀的温度场变化下,各部分由于约束不能自由的热胀冷缩,会产生温度应力。温度场的变化范围是指施工完毕时的气温与当地常年较高或较低气温之差。

  在所编制的静力程序中考虑温度的影响,利用该程序对索膜结构及索网结构进行了不同温差下的比较分析,可得出以下结论:

  (1)结构的受力状态与温度变化的温度场有关,即与温差有关,与某一时刻的温度无关。

  (2)通过对索网结构及伞形膜结构景观等算例的分析可知,当温差变化时其内力变化趋势与荷载变化时的内力变化趋势相反,节点位移随温差的増加而增加。

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