充气式膜结构历史回顾及现状

本文系统地回顾了充气式膜结构的发展历史,分析了气承式膜结构固有的特点及与气肋(囊)式膜结构的区别,列举了近些年气承式膜结构的应用实例,最后给出了北京水泥厂气承式膜结构工程实例中的具体细节问题及方法.     

气承式膜结构施工技术在某工程中的应用

结合某工程实例,介绍了气承式膜结构门系统与钢网系统施工、气膜充气、维护保养等施工工艺操作要点,指出了该施工技术是利用具有密闭的充气空间,设置维持内压的充气装置,借助内压保持膜材张力并形成设计要求曲面的工艺原理,对类似工程有参考意义.     

大型充气膜结构及膜材的发展概述

膜结构是一种全新的建筑结构形式。介绍了大型充气膜结构的相关理论及应用概况,并对我国建筑膜材的发展及运用进行了详细的总结,可供参考。     

气承式充气膜结构风载下的索膜接触分析

柔性的膜结构具有较强的几何非线性,在荷载作用下将发生大位移变形,索和膜之间的相对滑动不可避免。考虑风荷载、风向、风速、内压及摩擦系数的改变,运用通用有限元程序ANSYS,对气承式充气膜结构的索与膜面进行接触分析,并计算自重影响。结果分析表明:索可以等效为边界约束的增加,使得结构刚度增大,增强了结构的整体稳定性,有效预防膜面掀开、膜材撕裂等破坏;迎风面索对结构抵抗外荷载没有突出功效;合理的内压可以有效维持结构形态、抵抗外荷载;不同摩擦系数对索轴力及接触分析的影响不容忽略。     

气承式充气膜结构找形与风荷载作用分析

利用薄壳无矩理论考虑预应力、内压两因素,得到了气承式充气膜结构找形解析公式。采用非线性有限元方法对气承式充气膜结构进行找形分析,利用现有的判别准则对找形后的模型进行判断,以保证模型建立的准确性。根据我国风荷载计算规范,同时结合澳大利亚规范中对穹顶式结构的风荷载体型系数取值,计算24.5 m/s风速作用下等效静力风荷载。通过对改变薄膜厚度、内压以及采取加强索的方式,来对比分析气承式充气膜结构力学性能。膜厚和内压的增加更有利于抵抗外部风荷载,提高整体刚度。最大最小应力之差较小符合实际情况。施加索时,可以降低结构在风载作用下的位移,应力分布更均匀。     

拱形气肋充气阶段力学性能分析与试验

首先从理论方面对气肋在充气阶段的应力进行了分析,找出简单易行的计算方法,列出应力表达式和气肋外边、中线、内侧的膜张力公式.然后分别利用有限元软件ANSYS和索膜结构设计分析软件Easy对半圆形气肋充气后气肋应力及拱顶位移进行了分析计算.制作了一个跨度12m、气肋直径0.6m的模型.进行了充气试验,并将拱顶位移计算值与试验值进行了对比.结果表明,充气后膜材应力理论值与两种软件计算值差别不大.最大误差为9.8%,拱顶高度两种软件计算结果与试验结果差别较小,最大误差为1.7%,理论计算与试验值吻合较好.     

航空航天试验场采用组合式充气膜结构

航空航天试验场的使用功能要求建造一个全封闭、直径50m的圆形或边长50m的方形的建筑空间,中间无柱、净空高40m、门口尺寸不小于22m宽、20m高;且方便拆卸、运输和安装,要求从秦皇岛拆除然后到新疆安装完毕的周期为20d,其中包括4d的长途运输时间。如果采用常规轻钢结构建造如此庞大的空间结构,且由于秦皇岛海滩和新疆戈壁滩地基处理复杂,其拆卸、运输和安装周期根本无法满足要求。采用组合式充气膜结     

充气膜结构的充气压力变形

给出了旋转充气结构囊体在充气压力下的理论求解方法,并且求解出母线为椭圆时的充气囊体变形的解析解,证明了在小体积情形下,充气压力梯度对充气结构变形的影响可以忽略。其次给出求解任意母线充气囊体的数值解法,并与实测数据对比,验证数值解法的准确性,具有较强的实用价值。充气压力对囊体的变形研究对于充气膜结构找形、初始变形等后续研究有重要意义。     

气承式膜结构风振响应下索膜接触的优化分析

以加有两道交叉拉索的半球形的气承式膜结构作为研究对象,通过改变膜与拉索之间的摩擦系数分别建立该结构的索膜接触和共节点模型,进行找态分析.再利用FLUENT软件进行CFD数值模拟,得到气膜表面风压,根据气膜表面风压分布对气膜进行分区取值,最后利用ANSYS软件分别对接触模型和共节点模型进行风速时程分析,从而得到摩擦接触对...     

竖向加载下的悬臂式气肋结构变形研究

以悬臂式气肋结构为试验模型,结合3D扫描仪研究了充气压力、长度以及荷载形式对结构变形的影响,探究了位移过程中气压的变化.结果 表明:在位移过程中气压持续增大,以8kPa为例,在加载结束后气压增大了10％,这对结构后续承载力的影响不可忽略;在同等弯矩下,充气压越大结构的变形越小;整体变形曲线呈指数形式.对位移-弯矩曲线的...     

Test burn and failure mode analysis of an air-supported structure

Increasing use of air-supported structures stimulated interest in their behavior when containing a hostile fire. The test described here provided an unexpected result.     

钢—混凝土组合结构的发展与应用

介绍了钢—混凝土组合结构的类型和优点,详细地探讨了钢—混凝土组合结构的发展及工程应用,分析了钢—混凝土组合结构需要进一步研究的问题,工程实践表明,该类结构具有显著的经济与社会效益,值得推广。     

拱形气肋结构干、湿模态分析及附加质量简化公式研究

为研究拱形气肋结构的模态特征和外部流场附加质量,基于流固耦合势流理论,建立薄膜充气管流固耦合模态有限元模型,以充气管和内充气体共同作用理论模型对薄膜充气管进行干模态分析,并考虑外部空气三者共同作用理论模型对薄膜充气管进行湿模态分析,根据ETFE充气管试验结果对有限元模拟方法进行验证.对拱形气肋结构进行干模态、湿模态参数...     

抗震结构可靠度分析及其应用

对抗震结构可靠度理论进行了分析和研究，并结合可靠度应用，介绍了在罕遇地震时用位移控制结构的抗震能力，平面规则性超限工程的设计和底部框架抗震墙房屋的抗震结构可靠度的研究和应用。     

结构优化设计及其在桥梁中的应用

介绍了结构优化设计的计算模型，阐述了结构优化设计的常用解法有图解法、计算函数值法及同态设计准则法，并对最优设计在桥梁中的应用原则作了分析。     

气承膜式会议中心防火分隔措施研究与数值模拟分析

针对某气承膜式会议中心结构特点难以在建筑内采用实体防火墙、防火卷帘等方式进行防火分隔的问题,通过膜材燃烧实验,对燃烧破洞临界温度进行了测定。以临界破洞温度与单位面积膜材表面引燃所需要的辐射热流量作为膜结构火灾安全判定准则,提出防火分隔措施方案。根据火灾动力学原理,分析了火源附近气膜表面烟气温度和热辐射流量。结果表明该防火分隔措施基本可以达到防止火灾蔓延、保护气膜结构安全的消防安全目标。     

混凝土结构加固技术研究及应用

以建筑结构加固、改造的重要方法为框架,对结构加固技术的研究意义与加固改造的基本原则进行了说明,全面介绍了混凝土结构主要加固方法概念分类、加固形式、适用范围、计算方法与基本要求等,以确保混凝土结构加固质量。     

铝网架结构的研究与工程应用

本文对铝网架结构的设计与制作技术作了介绍,给出了一种采用非焊接技术,压力成型的铝网架杆件制作专利技术,文中对中国建筑科学研究院承建的典型铝网架结构工程作了介绍。