考慮彈性支承的整體張拉膜結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究.pdf

1、膜結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型建筑體系。由于索膜結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)使的它對地震力有良好的適應(yīng)性，但對脈動風(fēng)荷載的作用卻十分敏感。對索膜結(jié)構(gòu)受風(fēng)荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)響應(yīng)做出準(zhǔn)確的估算并采取有效的預(yù)防措施，一直是索、膜結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。整體張拉膜結(jié)構(gòu)都會采用彈性支承柱的形式，但大多實際工程中出于膜結(jié)構(gòu)找形收斂迅速的角度一般會采用膜面與彈性支承柱分開計算，未考慮它們之間的相互協(xié)調(diào)作用，因此膜在實際張拉成形后極有可能難以達(dá)到設(shè)計應(yīng)力狀態(tài)，需要

2、考慮彈性支承柱對膜結(jié)構(gòu)的影響。除此之外，在模型的實際張拉過程中由于摩擦力和擠壓力的存在會產(chǎn)生很大的“邊緣效應(yīng)"。 本文主要作了以下工作： 1)通過ANSYS分析不同的比例的模型，研究“邊緣效應(yīng)"對索膜結(jié)構(gòu)的影響。其結(jié)果表明內(nèi)外邊索的應(yīng)力較大、影響區(qū)域較廣； 2)考慮彈性支承的整體張拉膜結(jié)構(gòu)靜力分析。由于下部彈性支承鋼柱的結(jié)構(gòu)變形會造成膜結(jié)構(gòu)張拉力剛度的下降，進(jìn)而會對膜結(jié)構(gòu)的找形位移產(chǎn)生較大的影響。分析彈性柱在找形

3、過程中對位移和應(yīng)力的影響，針對不同的荷載工況研究其對結(jié)構(gòu)的影響以及不同的矢跨比對結(jié)構(gòu)的影響； 3)考慮彈性支承的整體張拉膜結(jié)構(gòu)風(fēng)振動力響應(yīng)分析。根據(jù)線性濾波法中的自回歸(AR)模型，模擬膜面部分節(jié)點的風(fēng)速時程曲線，結(jié)合結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動理論并考慮耦合效應(yīng)，通過Matlab進(jìn)行程序化編程模擬風(fēng)速功率譜，并經(jīng)過同DaVenport譜的對比驗證其可靠性。利用模擬的風(fēng)壓在ANSYS平臺上對整體張拉膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)振時程分析，結(jié)果表明膜面在脈動風(fēng)的