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索膜結(jié)構(gòu)抗風性能的復雜性

時期:2024-03-17 12:51:45 點擊數(shù):2

索膜結(jié)構(gòu)抗風性能的復雜性


      索膜結(jié)構(gòu)主要承受自重,活載,雪載及風載。作為一種典型的大跨輕質(zhì)屋

面,向上的風載很可能比向下的自重,活載和雪載之和更大。因而,風載尤其是

風吸成為索膜結(jié)構(gòu)主要的控制荷載。不少充氣索膜結(jié)構(gòu)的事故是由強風引起的。


      索膜結(jié)構(gòu)與其他屋面結(jié)構(gòu)相比,在受風荷載作用時有許多自身的特點。首

先,索和膜均為柔性材料,不能抵抗平面外彎矩,只能通過自身的變形來將彎矩

轉(zhuǎn)化為軸力與剪力,這導致了索膜結(jié)構(gòu)受荷過程中變形較大的特點。大變形的特

點使以往成熟的線性風振理論不能適用于索膜結(jié)構(gòu),面需采用非線性理論進行分

析。其次,由于索膜自重輕,剛度小而自振頻率較低且密集,在風載作用下局部

膜單元的加速度和速度反應(yīng)較大,可能對周圍的空氣紊流速度產(chǎn)生影而產(chǎn)生自激

振動:同時,部分膜單元在風載作用下,產(chǎn)生較大的變形,風載作用方向和大小

與結(jié)構(gòu)的變形之間存在著相互的耦合作用。即在整個風振分析過程中,膜面表面

風場隨著結(jié)構(gòu)變形而變化,反過來又影響著結(jié)構(gòu)的變形,使問題更加復雜。


       由于索膜結(jié)構(gòu)抗風性能的復雜性,其研究進展決定著索膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景,

自前國內(nèi)外在這一一領(lǐng)域的研究均在起步階段。一些定性的問題上已經(jīng)達成了觀點

的一致,但要定量的確定還需要更多的研究。歸結(jié)起來,可分為風振響應(yīng)理論計

算方法,風洞試驗和數(shù)值洞三種方法


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