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膜结构张拉蓬的风荷载特性

2021-04-22

膜结构张拉蓬因其美观和优异的结构性能,近年来越来越受到欢迎。张拉膜结构由于其轻质、柔性的特点,很容易受到风荷载的影响,但目前的标准和规范不能为双曲张拉膜结构提供设计指导。因此,有必要对这些新结构进行深入研究,并制定设计方法,以防止灾难性破坏。基于刚性模型风洞试验,分析了椭圆形和矩形平面拱支膜结构的风荷载特性及风振响应。

相关人员进行了不同流场下膜结构张拉蓬的刚性模型风洞试验,研究了不同参数对平均风压系数和脉动风压系数的影响。结果表明,风荷载的分布主要取决于风向、风场、矢跨比和开启方式,迎风位置变化明显。椭圆和矩形结构在斜风作用下吸力和脉动风压系数都很大。得到了隔板形状系数,为膜结构设计提供了参考。采用随机振动时程分析法分析风振响应。研究了不同关键参数对风振响应的影响。

结果表明,峰值响应随风速和拱长的增加而显著增加,风向对椭圆平面结构的影响相当复杂。增加预拉力可以提高抗风能力,但效果有限。响应峰值随矢跨比的增大而增大,但其增量不均匀。开启方式对峰值响应的影响相当复杂,很大程度上取决于风向和矢跨比。基于阵风载荷系数和非线性调整系数,提出了一种抗风设计方法。考虑拱长、矢跨比和薄膜预张力对不同风致响应的影响,包括位移、薄膜应力、拉索内力和反作用力。在此基础上,提出了椭圆平面和矩形平面拱支膜结构的概率阵风荷载系数和非线性调整系数。结果表明,开式结构的阵风载荷系数和非线性调整系数大于闭式结构。

以上就是膜结构张拉蓬的风荷载特性介绍,感谢阅读。


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