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索膜结构工程的受力特点解析

日期:2013-11-21 14:51:53 | 阅读:887


索膜结构工程的受力特点解析:
索膜材料均不具有抗弯能力,其上所有的点在分析模型中只具有3个自由度。这一特点实际可将
索膜体系简化为长度任意改变的空间链杆体系,或将膜简化为可自由拉伸和转动的三节点或更多节点有限元组成的空间网格。
要使索、膜材料具有抵抗外荷载的能力,必须预先对其施加张拉力,以增加刚度,减小变形。由于索膜结构内的张拉力呈较为复杂的空间分布,因此,所施加张拉力大小一般需要通过计算机找形来确定。
在对索膜体系进行设计分析时,首先要给定结构的边界条件。而结构预张拉后在空间上确定的几何形状还未可知。如何确定在给定边界条件下索膜结构的空间几何形状及与之相应的预张力分布就是找形所要解决的问题。
索膜体系的找形问题中并没有一个确定的、处于平衡状态的初始形状,需要从假定的几何形状和预张力分布出发来寻找这个可用于荷载分析的初始形状。所得结果一要满足边界条件,二要满足其预张力分布处于平衡。膜面的初始形状一般应有向上和向下两个方向的曲率,避免过分平坦,以抵抗风压力和风吸力。这应是检验和调整找形结果的一个基本原则[ 。
膜结构工程材料只可受拉,不能受压。受压或拉力为0将在实际上导致膜材出现故障,而索将屈曲变形,同时推动承载能力;风荷对作用于索膜结构所引起的水平力和上拔力对支架结构及其基础的设计有很大影响。为抵抗水平力和上拨力,斜拉稳定索成为支架结构中的常用构件,基础采用抗拔锚锭。

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