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充氣膜結構在風荷載作用中的應力結論分析
- 2021-01-09-

  據悉,有研究人員運用了典型的球冠模型,實現了氣承式充氣膜結構拉索與膜面在風載作用下的接觸分析,其模型通過有限元軟件ANSYS中的接觸單元定義拉索與膜面之間的接觸關系,通過改變風向、風速、內壓以及拉索與膜面的摩擦系數計算,得到如下結論∶

  1、索的施加使得結構剛度增加,加強了結構的整體穩定性,能夠應對膜結構在風荷載作用下過大變形、膜材裂開等破壞問題。

  2、風向對拉索與膜面相互作用影響較大,格外在出現較不利風向時,迎風面拉索隨膜面下凹變形發生位移導致索應力減低,或者還會出現松弛現象,拉索在迎風面施加對整體充氣膜結構承受外荷載沒有顯明作用。

  3、內壓的改變對拉索的軸向應力以及拉索與膜面的接觸分析的影響是微妙的,合理的內壓是工程所需要的。初始形態中合理的內壓可以使膜面以及拉索獲得合理的預應力,在風荷載的作用下,適當增加內壓,利于結構抵御外荷載,不會影響氣承式氣膜結構的使用功能。

  4、考慮不同摩擦系數對拉索與膜面接觸分析的影響,在工程設計中對膜材選取有重大的參考價值。結合實際工程中所使用的材料及屬性,能夠越好把握拉索與膜面的相互作用,實現一些方面上充氣膜工程的優化設計。

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