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膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的可變荷載主要包括以下幾類:
1. 風(fēng)荷載:
- 結(jié)構(gòu)在正常使用和極限狀態(tài)下承受的風(fēng)壓,包括靜風(fēng)壓、脈動風(fēng)壓和風(fēng)振響應(yīng)。風(fēng)荷載計(jì)算需考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速、風(fēng)向、地形地貌、周邊建筑影響以及膜結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、表面粗糙度等因素。
2. 雪荷載:
- 屋頂膜結(jié)構(gòu)在降雪期間承受的雪壓。雪荷載的大小取決于所在地區(qū)的雪荷載概率分布、雪深、雪分布模式(如均勻分布、非均勻分布或積雪滑移等)、膜面坡度以及積雪融化和滑落的影響。
3. 雨荷載:
- 膜結(jié)構(gòu)在降雨時(shí)可能受到的附加荷載,尤其是對于有積水風(fēng)險(xiǎn)的平緩膜面或者排水設(shè)計(jì)不良的區(qū)域。雨荷載的計(jì)算需要考慮降雨強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、膜面排水性能以及積水深度。
4. 活荷載:
- 包括人員活動、家具設(shè)備、臨時(shí)布置(如展覽、演出等)以及可能的車輛荷載(如在膜結(jié)構(gòu)停車場內(nèi))?;詈奢d的大小和分布通常依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。
5. 溫度荷載:
- 溫度變化引起的膜材熱脹冷縮效應(yīng),可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力重新分布。特別要考慮極端溫度變化、日照輻射引起的溫差以及夜間冷卻導(dǎo)致的收縮。
6. 施工荷載:
- 安裝和維護(hù)過程中施加在膜結(jié)構(gòu)上的荷載,如施工設(shè)備、吊裝荷載、工作人員和臨時(shí)支撐物的重量,以及安裝過程中可能出現(xiàn)的沖擊荷載。
7. 地震荷載:
- 對于位于地震活動區(qū)的膜結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮地震動作用對結(jié)構(gòu)的影響。地震荷載的計(jì)算需依據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告、地震動參數(shù)、場地類別以及結(jié)構(gòu)動力特性進(jìn)行。
8. 懸掛荷載:
- 若膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有懸掛物(如照明設(shè)備、音響設(shè)備、裝飾物等),其重量以及可能的擺動效應(yīng)應(yīng)作為可變荷載考慮。
9. 水位變化荷載:
- 對于臨水或地下水位變化顯著的區(qū)域,水位變動可能對膜結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)或與水體接觸的部分產(chǎn)生浮力或壓力變化,這類荷載也應(yīng)納入可變荷載范疇。
10. 植物荷載:
- 若膜結(jié)構(gòu)上方或附近種植有植物,尤其是樹木,其生長過程中可能對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載,包括樹干和枝葉的重量、風(fēng)致?lián)u擺產(chǎn)生的動荷載以及根系對基礎(chǔ)的影響。
在進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對上述可變荷載進(jìn)行詳盡分析,計(jì)算其大小、分布、作用方式,并按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行組合,以確保結(jié)構(gòu)在各種工況下均能滿足承載能力、穩(wěn)定性和正常使用功能的要求。同時(shí),還需考慮荷載的短期效應(yīng)(如瞬態(tài)荷載)和長期效應(yīng)(如疲勞荷載),以及荷載的不確定性,必要時(shí)進(jìn)行敏感性分析或概率性設(shè)計(jì)。
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