张拉膜结构荷载分析过程的若干问题探讨

膜结构是一种柔性结构 ,影响其荷载分析的各要素与砼结构等刚性结构不同。本文在参考国内外文献的基础上 ,结合笔者在膜结构工程设计过程中所积累的经验 ,对与膜结构荷载分析有关的各要素 ,包括荷载种类、荷载组合、初张力、荷载效应等进行了分析 ,为膜结构设计的标准化、规范化做了一定的理论准备工作。     

索加强张拉膜结构的荷载分析方法

本从几何非线性有限元分析原理出发，推导了适合于索加强张拉膜结构荷载分析的非线性有限元公式，提出了一种解决膜单元皱折问题的简单、有效方法，编制了计算饥程序，从而完成了索加强张拉膜结构的荷载分析问题．最后以日本冲绳第75届博览会入口膜结构作为计算实例，得到了令人满意的结果。     

膜结构的荷载分析

本文采用非线性曲面膜单元和曲线索单元编制了膜结构内力计算程序,对实际制作的模型在风荷载和雪荷载作用下应力、位移的变化规律及皱折处理的方法作了研究,得到了结论对实际工程设计很有帮助。     

矩形张拉膜结构的应变分析

该文利用弹性力学理论推导了滑动边界条件下的各向同性膜材在预张力作用下的应变计算公式,并计算了PVDF薄膜和ETFE薄膜在各级预张力作用下的纵向应变和横向应变,为张拉膜结构的设计、施工和维护提供了理论依据。     

混合法实现张拉膜结构的快速分析

索膜结构的找形和荷载分析的精度及周期是索膜建筑设计的关键.传统的分析方法在保证精度和缩短周期上不能兼顾.在使用动力松弛法和非线性有限元法进行大量算例和工程分析的基础上,提出了结合这两种方法的混合法.这种方法在保证分析精度的同时,可以大大缩短分析的时间.同时考虑到实际工程的复杂性,提出了保证混合法可靠性的零荷载检验方法.结合一个实际工程阐述了这种方法的分析流程,给出了在各种荷载作用下的受力性能.     

膜结构设计(3)膜结构的荷载态分析与结构设计

由于膜结构特殊的力学特点 ,其结构分析与设计过程明显不同于传统结构。着重对膜结构荷载态分析中的一些主要问题进行了探讨 ,包括荷载取值、特别是风荷载的确定方法 ;荷载态分析的方法及需要注意的一些问题 ;常见的膜结构分析软件等。在此基础上 ,介绍了如何根据计算结果来判定结构性能的优劣 ,以及设计膜、索及索具等构件。     

膜结构--建筑艺术与技术科学的完美结合

阐述了膜结构建筑除能满足一般传统的功能外，还具有诸多的优越性，从充气膜结构、张拉膜结构、索穹顶结构等，介绍了膜建筑的结构形式，并提出我国膜建筑的应用现状及存在的问题。     

板式膜结构的分析

板式膜结构系膜材通过一定的预张力固定在周边同一平面内的支承结构上的膜结构形式,本对板式膜结构的荷载分析进行了研究,提出了一个概念清楚、计算简单的分析方法,并分别针对椭圆形周边、圆形周边和矩形周边三种情况进行了讨论,本方法对工程设计有一定参考意义。     

类锥形组合群膜结构的风荷载探讨

风荷载是张拉膜结构设计中的控制荷载,利用流体力学的数值计算方法研究了复杂形态的类锥形组合群膜结构的风场特征,根据计算结果探讨了膜结构表面风压系数的分布规律并用于实际工程的风荷载确定。     

膜结构的荷载与作用及一般设计原则

基于膜结构在大跨度空间结构的迅速发展，就膜结构的结构形式与分类，结构的荷载、作用与一般设计原则作了简述，以便对膜结构设计概念有所认识。     

张拉膜结构力密度法找形分析中索边界的处理

本论述了力密度法找形分析原理并引入“T单元”的概念处理边界,建立了平衡方程组,完善了力密度法,为膜结构设计提供有效的方法。     

超声法诊断混凝土损伤层厚度

采用平测法布置超声波测点 ,先测得无损区混凝土的声波速度 ,再利用损伤区不同测点的声时和相应的平面测距 ,通过公式转换求得混凝土损伤层的厚度。该方法测试方便 ,计算简捷 ,实用性好。     

考虑流动分离时薄膜结构的气弹稳定分析

研究均匀的理想来流作用下,小垂度矩形双曲抛物面薄膜结构的气弹失稳临界风速;考虑气流在薄膜结构前缘的分离形成漩涡,在风与薄膜结构之间以及尾流中引入无限薄的漩涡层;考虑风与结构之间存在的流固耦合作用,应用流体力学中的势流理论和空气动力学中的升力面理论确定作用于薄膜表面的气动力,从而建立起薄膜结构的气弹动力耦合作用方程。由于此耦合作用方程为带有积分的微分方程,很难得到解析解,利用Bubnov-Galerkin近似方法将其转化为一常系数二阶微分方程,根据Routh-Hurwitz稳定性准则确定薄膜的失稳临界风速。由临界风速公式可以看出,临界风速与膜材参数、薄膜结构的几何尺寸和形状以及两个方向上的预张力有关。最后,对临界风速的影响因素进行参数分析,得到一些结论。     

控制网格变形的膜结构找形新方法

膜结构找形过程中曲率较大处的网格容易聚集,而曲率较小处的却稀疏,将直接影响到荷载分析和裁减分析的精度。第一次找形时采用变化的小弹性模量,第二次找形时再赋予膜材真实的弹性模量,成功地控制了网格的变形。并通过算例证明了这一思路的正确性。     

浙江体育训练中心田径场看台膜结构分析

骨架式膜结构是目前应用最广泛的膜结构,运用非线性有限元理论,将找形后的膜面覆盖在骨架结构上,膜面与钢结构组成整体,采用非线性有限元方法对骨架式膜结构在自重和预张力、风荷载、雪荷载等共同作用下的反应进行了分析,对膜结构和骨架结构分开计算和整体计算模型进行了比较,得出了一些有实用价值的结论。     

张拉膜曲面及其动力松弛法找形过程

张拉膜结构中应力的分布既可以是处处相等的等应力分布,也可以是满足平衡条件的不均匀分布的应力,膜内各点处处相等的膜内应力分布将得到最小曲面,而平衡应力分布则得到平衡曲面。动力松弛法是常用的膜结构找形方法之一,它的缺点是所需要的迭代次数较多。在找形过程中根据结构位形的变化不断调整计算参数,从而加快了计算的收敛,大大减少了迭代次数。由于忽略膜内剪切刚度,找形过程中单元变形较大,可通过节点坐标多步提升到位来解决问题。     

张拉膜结构的设计过程及软件化

本以一实验模型为例，介绍了张拉膜结构设计计算的整个过程和作参与开发的设计计算软件。     

考虑与弹性支承相互作用的膜结构找形分析

在膜结构找形设计中,常把边界支承处的膜节点按固定节点处理,即不考虑支承结构在该节点处的位移。事实上,膜结构的支承节点往往属于弹性支承。在膜结构力密度法找形的基础上,考虑了找形过程中膜结构与其支承结构的相互作用。通过算例,证明了该法的可行性,并讨论了支承结构刚度对找形的影响,得到一些规律性的结论。     

平坦二维薄膜结构的失稳临界风速

给出了一种利用稳定性理论确定薄膜结构颤振失稳临界风速的方法。首先 ,利用扁壳的无矩理论得到了平坦薄膜结构的基本力学方程。假设来流为均匀的理想势流 ,利用流体力学中的势流理论确定了薄膜结构上的气动力 ,从而得到风与薄膜结构的气动耦合作用方程。然后 ,采用Bubnov Galerkin法将复杂的耦合作用方程转换为一组具有常系数的二阶微分方程 ,最后采用Routh Hurwitz稳定性准则确定了薄膜结构的临界风速。