充氣膜結(jié)構(gòu)的找形分析和裁剪分析.pdf

1、膜結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)中期出現(xiàn)的一種新型空間結(jié)構(gòu)形式，它所能創(chuàng)造的豐富多彩的外部建筑造型是其他建筑結(jié)構(gòu)所不具備的，因此自從它發(fā)展成為一種結(jié)構(gòu)形式以后就被廣大的建筑師、結(jié)構(gòu)師廣泛的應(yīng)用于大型的體育場(chǎng)館、展覽場(chǎng)館等空間結(jié)構(gòu)體系中。　　充氣膜結(jié)構(gòu)是一種較早出現(xiàn)的膜結(jié)構(gòu)形式，在上個(gè)世紀(jì)七八十年代，曾大量的用于日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的體育場(chǎng)館和展覽場(chǎng)館中。雖然它自身存在一定缺點(diǎn)，使得它在近幾年的發(fā)展和研究受到一定程度的影響，但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其

2、是氣壓控制系統(tǒng)等設(shè)備的改進(jìn)，相信在不久的將來(lái)充氣薄膜結(jié)構(gòu)會(huì)得到新的發(fā)展。　　本文首先對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及所使用的膜結(jié)構(gòu)材料及其性能進(jìn)行了介紹，并概述了充氣膜結(jié)構(gòu)的整個(gè)分析過(guò)程—找形分析、荷載分析和裁剪分析。文章著重討論了充氣膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中最為關(guān)鍵的兩個(gè)環(huán)節(jié)—找形分析和裁剪分析。其中對(duì)找形分析過(guò)程中幾種常用方法的原理進(jìn)行了闡述，并討論了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用性、相關(guān)性?！　”疚倪€就目前通用的大型有限元軟件Ansys對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)進(jìn)

3、行了非線性有限元方法的找形分析。在Ansys找形分析過(guò)程中，膜內(nèi)初應(yīng)力通過(guò)溫度變化來(lái)調(diào)節(jié)，采用小楊氏彈性模量的方法加快找形分析的收斂速度。文中給出了幾個(gè)典型算例，通過(guò)算例分析和比較可以得出找形分析過(guò)程中充氣氣壓、膜內(nèi)初應(yīng)力以及繩索預(yù)拉力對(duì)充氣薄膜找形分析的影響?！　〔眉舴治鍪浅錃饽そY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程另外一個(gè)關(guān)鍵的步驟。不準(zhǔn)確的裁剪分析可能會(huì)使得最終拼接成型的膜結(jié)構(gòu)不能達(dá)到建筑師預(yù)期的建筑造型，在膜表面出現(xiàn)褶皺，甚至是出現(xiàn)膜材的破裂、膜結(jié)構(gòu)整