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    膜結構自行車棚工程對膜材的要求與設計
    編輯:山東雙天金屬制品有限公司   時間:2021-02-20

      一、膜結構自行車棚工程對于膜材的要求:

      膜材為柔性織物材料,它只能承受張力,不能承受壓力和彎曲。在大跨度膜結構中,由于外荷載的作用,膜材需要承受較大的張力作用,因此,膜材須具有較高的張拉強度,膜面由于局部應力集中略有破損,立時轉變為撕扯力的作用,在膜面的傷痕、缺陷處直接作用撕扯力或切斷一根或數根織物絲,膜材會逐漸或瞬時發生撕扯現象。因此,膜材須具有較強的抗撕扯能力。膜材的撕扯強庋是指在較大設計應力下,控制膜面撕扯的傳播的度量指標,所以膜材的張拉強度和撕扯強度是膜材應用于膜結構的兩個重要的力學指標。

      二、膜結構的設計:

      薄膜結構與傳統的結構設計相比有著自己所自有的特點。構成的膜結構材料是一種柔性材料,需要對其施加初始預張力以獲得結構剛度。不同的初始預張力分布將得到不同的初始形狀,在此形狀的基礎上才能進行結構受力的分析。此外,薄膜結構的表面為復雜的曲面形狀,因此需進行裁剪設計,膜結構自行車棚的設計步驟可簡單歸納為:

      初始形態設計--受力分階段--裁剪設計階段。

      薄膜結構的設計要注意它的“兩性:——幾何非線性和材料非線性。

      材料非線性——薄膜材料的σ∽ε關系可簡化為正交各向異性體。在形狀確定和結構分析時,某些單元若兩個方向受壓,則該單元退出工作;若一個方向受壓則只有該方向退出工作,表現出材料的非線性。

      幾何非線性——薄膜材料整體柔性,只能承受拉力。每個作用于膜結構自行車棚結構上的外荷載須由薄膜力平衡。勢定使結構發生很大的變形;此外,部分荷載(如內壓)對結構的作用與結構幾何特性是耦合的,導致了結構設計時的幾何非線性。

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