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    新十杰膜結構工程的物理力學(xué)角度分析
    作者:admin 來(lái)源: 日期:2014/12/6 21:52:41 人氣:

    在物理學(xué)看來(lái)在各種荷載組合作用下,膜面各點(diǎn)的最大主應力應滿(mǎn)足下列要求 δmax≤ƒ ƒ≤ε*ƒk/γr式中δmax-----在各種荷載組合作用下的最大主應力值; ƒ -----對應于最大主應力方向的膜材拉伸強度設計值; ƒk ----- 膜材拉伸強度標準值; ε --- 強度折減系數,對處于一般部位的膜材ε= 1.0;對處于連接節點(diǎn)處和邊緣部位的膜材ε=0.75; γr ---- 膜材抗力分項系數,對第一類(lèi)荷載效應組合γr=5.0;對第二類(lèi)荷載效應組合γr=2.5。 在第一類(lèi)荷載效應組合下,膜面不得出現松弛。膜面的折算應力應滿(mǎn)足下列要求δmin>δp 式中δmin---- 在各種荷載組合作用下的最小主應力值; δp―- 維持膜結構曲面形狀所需的最小應力值,可取初始預應力值的25%。


    第二類(lèi)荷載效應組合下,遮陽(yáng)棚膜面由于松弛而引起的褶皺面積不得大于膜面面積的10% 膜結構的索在第一類(lèi)荷載效應組合下均應處于受拉狀態(tài),在第二類(lèi)荷載效應組合下,索退出工作不應導致結構失效。


    當膜結構在荷載作用下產(chǎn)生較大應力或變形時(shí),應返回初始形態(tài)確定階段對膜結構進(jìn)行調整。通?烧{整初始預應力大小和分布、調整結構外形或增加加強索的數量等。

    出現松弛將降低膜結構的剛度,在風(fēng)荷載作用下易發(fā)生劇烈振動(dòng),甚至導致膜材撕裂。此外松弛還將影響結構的美觀(guān)和排水性能。因此,應盡量避免膜材在正常使用狀態(tài)(第一類(lèi)荷載效應組合)下出現松弛。

    索是膜結構中的重要受力構件,一旦處于受壓狀態(tài),就有可能導致結構變?yōu)闄C動(dòng)體,因此規定,索在第一類(lèi)荷載效應組合下均應處于受拉狀態(tài)。

    膜結構設計中,除了保證結構體系的整體穩定外,還應保證在局部膜片破壞或局部索退岀工作時(shí)不致引起結構整體失效。由于膜材在拉應力作用下存在松弛、徐變等問(wèn)題,張拉式膜結構在正常使用1 ~2年后需要進(jìn)行第二次張拉,結構設計時(shí)應考慮二次張拉對結構整體的影響,由于材料自身存在老化問(wèn)題,各類(lèi)膜材均有一定的使用年限。對于永久性建筑,當膜材達到使用年限或部分膜片在使用期間出現破損時(shí),需要進(jìn)行更換,這一點(diǎn)在結構整體設計時(shí)宜予以考慮。


    在按正常使用極限狀態(tài)設計時(shí),膜結構的變形不得超過(guò)規定的限值。對于整體張拉式和索系支承式膜結構,其最大整體位移在第―類(lèi)荷載效應組合下不應大于跨度的1/250或懸挑長(cháng)度的1/125;在第二類(lèi)荷載效應組合下不宜大于跨度的1/200或懸挑長(cháng)度的1/100。對于桅桿頂點(diǎn),在第二類(lèi)荷載效應組合下,其側向位移值不宜大于桅桿長(cháng)度的1/250。對于骨架支承式膜結構,其最大位移應符合有關(guān)骨架結構設計標準的規定,更多咨詢(xún)請瀏覽新十杰膜結構。

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