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索膜結構的受力特點解析

發布日期:2013-6-19  信息來源:新天空間
索膜結構的受力特點解析:
  索膜材料均不具有抗彎能力,其上所有的點在分析模型中只具有3個自由度。這一特點實際可將
  索膜體系簡化為長度任意改變的空間鏈桿體系,或將膜簡化為可自由拉伸和轉動的三節點或更多節點有限元組成的空間網格。
  要使索、膜材料具有抵抗外荷載的能力,必須預先對其施加張拉力,以增加剛度,減小變形。由于索膜結構內的張拉力呈較為復雜的空間分布,因此,所施加張拉力大小一般需要通過計算機找形來確定。
  在對索膜體系進行設計分析時,首先要給定結構的邊界條件。而結構預張拉后在空間上確定的幾何形狀還未可知。如何確定在給定邊界條件下索膜結構的空間幾何形狀及與之相應的預張力分布***是找形所要解決的問題。
  索膜體系的找形問題中并沒有一個確定的、處于平衡狀態的初始形狀,需要從假定的幾何形狀和預張力分布出發來尋找這個可用于荷載分析的初始形狀。所得結果一要滿足邊界條件,二要滿足其預張力分布處于平衡。膜面的初始形狀一般應有向上和向下兩個方向的曲率,避免過分平坦,以抵抗風壓力和風吸力。這應是檢驗和調整找形結果的一個基本原則[ 。
  索膜材料只可受拉,不能受壓。受壓或拉力為0將在實際上導致膜材出現故障,而索將屈曲變形,同時推動承載能力;風荷對作用于索膜結構所引起的水平力和上拔力對支架結構及其基礎的設計有很大影響。為抵抗水平力和上撥力,斜拉穩定索成為支架結構中的常用構件,基礎采用抗拔錨錠。
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