今天膜結(jié)構(gòu)廠家卓越膜結(jié)構(gòu)工程有限公司小編帶你來(lái)見(jiàn)識(shí)一下膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析主要包括形狀確定、荷載分析和裁剪分析三大方面。
1、膜結(jié)構(gòu)的形狀確定(1)給定預(yù)應(yīng)力分布的形狀確定問(wèn)題:預(yù)先假定膜結(jié)構(gòu)中應(yīng)力的分布情況,再根據(jù)受力合理或經(jīng)濟(jì)原則進(jìn)行分析計(jì)算,得到膜的初始幾何狀態(tài)。(2)給定幾何邊界條件的形狀確定問(wèn)題:預(yù)先確定膜結(jié)構(gòu)的幾何邊界條件,然后計(jì)算分析預(yù)應(yīng)力分布和空間形狀。
2、膜結(jié)構(gòu)的荷載分析膜結(jié)構(gòu)的荷載分析是在形狀分析所得到的外形與初始應(yīng)力分布的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,檢查結(jié)構(gòu)在各種荷載組合下的強(qiáng)度、剛度是否滿足預(yù)定要求的過(guò)程。膜結(jié)構(gòu)的荷載分析基本上都采用非線性有限元法,即將結(jié)構(gòu)離散為單元和結(jié)點(diǎn),單元與單元通過(guò)結(jié)點(diǎn)相連,外荷載作用在結(jié)點(diǎn)上,通過(guò)建立結(jié)點(diǎn)的平衡方程,獲得求解。膜結(jié)構(gòu)輕、柔、飄的顯著特點(diǎn)決定了膜結(jié)構(gòu)抗風(fēng)計(jì)算的內(nèi)容也有自身特點(diǎn)。
?。?)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),膜結(jié)構(gòu)公司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)。
?。?)脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)的確定膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移較大,結(jié)構(gòu)位形的變化會(huì)對(duì)其周圍風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)生影響,所以膜結(jié)構(gòu)的風(fēng)動(dòng)力響應(yīng)過(guò)程是流固耦合過(guò)程。這種動(dòng)力過(guò)程的風(fēng)洞試驗(yàn)必須采用氣動(dòng)彈性模型,因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)技術(shù)難度較大。近年來(lái)發(fā)展的“數(shù)值風(fēng)洞”技術(shù)受到越來(lái)越多的重視。
(3)風(fēng)振動(dòng)力分析風(fēng)力可分成平均風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)兩部分。平均風(fēng)的周期較長(zhǎng),其對(duì)結(jié)構(gòu)的作用性質(zhì)相當(dāng)于靜力。脈動(dòng)風(fēng)的周期較短,其對(duì)結(jié)構(gòu)的作用為動(dòng)力性質(zhì)。當(dāng)結(jié)構(gòu)的剛度較小,自振頻率較低時(shí),在脈動(dòng)風(fēng)荷載的作用下可能產(chǎn)生較大的變形和振動(dòng),所以在設(shè)計(jì)索膜這類小剛度結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)進(jìn)行風(fēng)振動(dòng)力計(jì)算。膜結(jié)構(gòu)廠家索膜結(jié)構(gòu)具有振型頻譜密集、非線性特征和三維效應(yīng)不可忽略等特點(diǎn),針對(duì)高層和橋梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)振分析方法不能直接應(yīng)用。
?。?)空氣動(dòng)力失穩(wěn)膜結(jié)構(gòu)是風(fēng)敏感結(jié)構(gòu),存在空氣動(dòng)力失穩(wěn)的問(wèn)題。從本質(zhì)上看,結(jié)構(gòu)空氣彈失穩(wěn)是由于結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過(guò)程中從與氣流的振型耦合中吸收能量,當(dāng)吸收能量大于耗散能量時(shí),就會(huì)產(chǎn)生能量累積,當(dāng)這種能量累積達(dá)到某一閥值(臨界風(fēng)速)后,結(jié)構(gòu)就會(huì)從一種低能量(穩(wěn)定)的振動(dòng)形式躍遷到另一種高能量的振動(dòng)形式上去。所以,膜結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)風(fēng)速作用下的動(dòng)力失穩(wěn)問(wèn)題,幸運(yùn)的是至今還沒(méi)有這方面破壞的膜結(jié)構(gòu)實(shí)例。
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