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膜结构张拉膜的选型和设计
编辑:上海祥斐膜结构工程有限公司   发布时间:2018-12-13

    所谓充气膜结构张拉膜就是利川膜表里空气的压力差为膜材施加预应力.使膜面能N盖所构成的空间‘充气式张拉膜结构又分为’毛承式和气肋式两种、两者之间的 !K别在于气承式是直接向膜材所N盖的气密性使川空间内注人必定压力的空气; 而气肋式是向特定形状的封闭式气囊内充入必定压力的t--C体以构成具有必定刚度和形状的构件,再由这样的构件彼此联结构成使川空间。产毛肋式张拉膜结构所需注人的空气压力要比产C承式的大得多,但充气FUL较少。充气张拉膜结构的平面一般为圆形或椭圆形,方式较为单一。膜面的矢跨比一般应小于0.75,充气张拉膜结构膜面!几任一点的承载力(才毛压差)是相同的,且沿膜面的法线方向‘、当外菏载沿膜面的法线方向均匀满布时、膜内张力将均匀削减,膜面形状仅发生微小且均匀的变化;然而外荷载常常rt非均匀分布状态,此时膜面形状将发生较大改动以缩小室内容积和进步膜面表里压力差来平衡外荷载,因为柔性膜材的刚度很小。不能将荷载传递至较大的范围,膜材局部变形和应变会很大.从而呈现应力集中,易导致膜材撕裂。为此,大跨度充气张拉膜结构的膜面需添加钢索,以便将荷载传递到更大范围。因为充气张拉膜结构在使用进程中呈现r 较多问题,在我国使用较少,这儿也不作评论‘

      所谓张拉膜结构就是经过给膜材直接施加预拉力使之具有刚度) t.承担外荷载的结构方式‘、当结构覆盖空间的跨度较小时。可经过膜面内力直接将荷载传递给边际构件,即构成整体式张拉膜结构;当跨度较大时,因为既轻且薄的膜材自身抵抗局部荷载的才能较差.难以单独受力.需要与钢索结合,构成索一膜组合单元;当跨度更大时.可将结构划分红多个较小单元.构成多个整体式张拉膜单元或索一膜组合单元的组合结构。当然多个单元的组合有时是修建功能和造型_L的要求,而非结构上的必需:

       实际上,在张拉膜结构的使用进程中索一般是必不可少的,但应当指出的是在允气张拉膜结构和张拉膜结构中钢索的效果不尽相同,关于充气张拉膜结构,钢索首要起加劲作ill;而关于张拉膜结构,钢索与膜材相同均为首要受力构件。因而也将张拉膜结构称为张拉索一张拉膜结构,即本书即将探讨的主题。

       张拉索一张拉膜结构与其他刚性结构的不同首要表现为所使用的首要资料自身不具有刚度和形状,即在天然状态下不具有坚持固有形状和承载的才能,只要对膜材和索施加预应力后才能取得结构承载所有必要的刚度和形状,当然预应力巨细与分布决议了结构的刚度和形状,因而其规划进程首要是寻求满足修建功能要求的理想几何外形(形)及合理应力状态(态)这两个未知数的进程(称为形态分析)。可以看出,结构型体并非仅由修建规划所决议,亦由受力状态所制约。

       从受力特性上看,因为柔性膜材只能接受面内拉力,薄张拉膜结构在面外荷载效果下产生的弯、剪力需经过结构的变形而转换成面内拉力。当其初始曲率较小时,变形引起的面内拉力会很大,为了防止膜内拉力过大,结构的初始形状应确保具有必定曲率,因而张拉索一张拉膜结构自身归于壳体范畴,有时称为柔壳 (Soft Shell)。

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