膜結構荷載分析是分析結構在荷載作用下的內力和位移情況,以確保設計的安全性和可靠性。

膜結構的荷載分析,具體分為以下幾類(lèi):
1、荷載類(lèi)型:
重力荷載:包括結構自重和永久設備重量,通常作為靜態(tài)荷載考慮。
環(huán)境荷載:主要指風(fēng)荷載和雪荷載。風(fēng)荷載對膜結構的效應尤為重要,不僅會(huì )導致臨時(shí)性變形,還可能引起振動(dòng)問(wèn)題。雪荷載則根據地區氣候條件的不同而異。
溫度荷載:由于膜結構通常為封閉空間,溫度變化引起的內壓變化也需考慮在內。
2、分析方法:
非線(xiàn)性有限元分析:這是最常用的膜結構荷載分析方法,需要考慮幾何非線(xiàn)性、材料非線(xiàn)性和接觸非線(xiàn)性。
動(dòng)態(tài)分析:對于風(fēng)荷載等動(dòng)荷載,需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應分析來(lái)評估結構在實(shí)際使用中的表現 。
3、內力位移:
內力分析:通過(guò)有限元分析確定各構件在荷載作用下的內力,重點(diǎn)監測張力和壓力分布,避免超過(guò)材料的允許強度。
位移分析:分析結構在不同荷載作用下的位移情況,確保位移在允許范圍內,并評估可能的疲勞問(wèn)題。研究表明,受風(fēng)荷時(shí)最大位移常出現在中間偏低點(diǎn)處,而受雪荷時(shí)最大位移則出現在中間點(diǎn)處。
4、褶皺考慮:
膜結構在受荷載作用時(shí)容易出現褶皺現象,這會(huì )影響結構美觀(guān)和性能。通過(guò)荷載分析可以預判褶皺出現的區域和程度,以便進(jìn)行針對性的設計調整。
5、索膜相互作用:
索和膜的相互作用對整體結構性能影響顯著(zhù)。荷載分析需要評估索的張力變化及其對膜結構整體剛度的影響 。
6 、穩定性評估:
通過(guò)加載-卸載循環(huán)測試,評估膜結構在反復荷載作用下的性能退化情況,確保其在長(cháng)期使用中的可靠性 。