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膜結(jié)構(gòu)特性
3、柔性:張拉膜結(jié)構(gòu)不是剛性的,其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生變形。膜結(jié)構(gòu)通過(guò)變形來(lái)適應(yīng)外荷載,在此過(guò)程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會(huì)減小,直至能更有效抵抗該荷載。
張拉結(jié)構(gòu)的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生持久性變形。膜材的彈性性能和預(yù)應(yīng)力水平?jīng)Q定了膜結(jié)構(gòu)的變形和反應(yīng)。適應(yīng)自然的柔性特點(diǎn)可以激發(fā)人們的建筑設(shè)計(jì)靈感。
不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性極佳,不會(huì)因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損,這樣的材料是有效實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)、可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和前提。
云南膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工、購(gòu)買(mǎi)、安裝認(rèn)準(zhǔn)云南路飛膜結(jié)構(gòu)工程技術(shù)有限公司,我公司有豐富的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn),質(zhì)量和服務(wù)都有保障!
膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟
(1)靜風(fēng)壓體型系數(shù)的確定
風(fēng)荷載體型系數(shù)是描述風(fēng)壓在結(jié)構(gòu)上不均勻特征的重要參數(shù),一般結(jié)構(gòu)的體形系數(shù)可以從荷載規(guī)范查得。但膜結(jié)構(gòu)形狀各異,不能從荷載規(guī)范直接獲得風(fēng)壓體型系數(shù)。所以,較大的膜結(jié)構(gòu)基本都要求進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn),以獲得比較正確的膜結(jié)構(gòu)的局部風(fēng)壓凈壓系數(shù)和平均風(fēng)載體形系數(shù)。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中,使織物兩面皆有均勻的特氟隆涂層,使持久性的PTFE膜正式誕生。由于風(fēng)洞試驗(yàn)要滿足一系列的相似準(zhǔn)則,如幾何相似、雷諾數(shù)相似等,通常要完全滿足這些相似條件是不可能的,因此風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果有時(shí)會(huì)超過(guò)實(shí)測(cè)值很多。
膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):應(yīng)變補(bǔ)償
膜結(jié)構(gòu)是在預(yù)張力作用下工作的,而膜材的裁剪下料是在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行的,因而在確定裁剪式樣時(shí),有一個(gè)對(duì)膜材釋放預(yù)應(yīng)力、進(jìn)行應(yīng)變補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。影響膜材應(yīng)變補(bǔ)償率的因素可歸納為以下幾個(gè)方面:
(1)膜面的預(yù)應(yīng)力值及膜材的彈性模量和泊松比,這是影響應(yīng)變補(bǔ)償率的直接因素。
(2)主應(yīng)力方向與膜材經(jīng)、緯向纖維間的夾角,這一問(wèn)題變的重要是因?yàn)槟げ氖钦划愋圆牧稀?
(3)熱合縫及補(bǔ)強(qiáng)層,熱合縫及補(bǔ)強(qiáng)層的性能不同于單層膜,其應(yīng)變補(bǔ)償應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
(4)環(huán)境溫度及材料的熱應(yīng)變性能,尤其是雙層膜結(jié)構(gòu)環(huán)境溫度相差較大時(shí),要特別注意。
在荷載分析中,在每一荷載增量步中對(duì)所有的單元進(jìn)行逐一判別,如發(fā)現(xiàn)褶皺單元,可按以下方法處理:
(1)修元?jiǎng)偠龋簻p小褶皺單元對(duì)結(jié)構(gòu)總體剛度的貢獻(xiàn),即修改褶皺單元的剛度矩陣,從而減小自身的實(shí)際荷載分擔(dān),結(jié)果是增加了相臨單元的負(fù)擔(dān)。
(2)修改結(jié)構(gòu)剛度:回到找形階段,對(duì)曲面進(jìn)行修正,即通過(guò)修改局部區(qū)域的邊界條件或調(diào)整預(yù)應(yīng)力的方法來(lái)修正結(jié)構(gòu)的剛度。