膜結構的自重輕,受力點(diǎn)好的特點(diǎn)被設計師們所熟知,也正因它這一力學(xué)特點(diǎn),其結構的分析與設計過(guò)程也明顯不同于傳統的結構。膜結構的荷載分析分為兩大部分①靜力分析②動(dòng)力分析,在經(jīng)過(guò)形態(tài)分析確定形狀,以及確定
預張力的基礎后,進(jìn)行膜結構的荷載分析。荷載的分析需要滿(mǎn)足確定形態(tài)的需求,如果出現不安全、不穩定等情況,需要對形態(tài)形狀再分析再確定。與造型確定分析類(lèi)似,在荷載分析過(guò)程中,一般采用的方法有非線(xiàn)性有限元法、力密度法和能量法等。主要是用于計算膜結構在受荷載時(shí),膜面產(chǎn)生應力重分布后更大應力值是否還滿(mǎn)足強度等要求。

為了保證穩定性安全性膜結構必須進(jìn)行荷載分析
1、靜力分析 對膜結構來(lái)講,特別是對張拉膜膜結構而言,荷載靜力分析考慮的主要是靜風(fēng)荷載、雪荷載、膜材自重等。非線(xiàn)性有限單元法不僅適用于初始形態(tài)分析,而且也適用于靜力分析。膜結構在荷載作用下變形是較大的,因此常用的小變形理論不適用于膜結構荷載分析,分析中必須考慮非線(xiàn)性因素,有時(shí)是強非線(xiàn)性,其中包括材料非線(xiàn)性和幾何非線(xiàn)性。在有限單元法載荷靜力分析中,平衡方程不再是線(xiàn)性的了,在載荷分析中若發(fā)現結構變形過(guò)大,出現受拉單元或單元應力超過(guò)極限,則說(shuō)明結構的剛度和強度不夠,應該采用增加諸如初始預應力的措施來(lái)增加結構剛度,或采用強度更大或更厚的膜材,然后從初始形態(tài)確定開(kāi)始,對結構重新進(jìn)行修正。
2、動(dòng)力分析 膜結構是一種柔性體系,具有對地震荷載和風(fēng)荷載很好的自適應性,通常在膜結構設計時(shí)不進(jìn)行動(dòng)力分析。但是膜結構因其自身輕、剛度小而自振頻率較低,對風(fēng)反應敏感。不少膜結構的事故是由強風(fēng)引起的,這不僅是因為向上的風(fēng)吸力可能會(huì )比向下的結構自重、屋面活荷載、雪荷載更大,而且由于膜結構的自重小,使膜結構的風(fēng)致動(dòng)力效應與其它結構相比具有明顯的特殊性。
在風(fēng)作用下,局部膜單元的加速度和速度反應較大,可能對周?chē)目諝馕闪魉俣犬a(chǎn)生影響而形成自激振動(dòng)。另外結構在風(fēng)荷載作用下,產(chǎn)生較大的變形,風(fēng)載作用方向和大小與結構的變形之間存在著(zhù)相互的耦合作用,結構的動(dòng)力特性與結構的受力狀態(tài)表現出幾何非線(xiàn)性和物理非線(xiàn)性。附加在結構上的空氣質(zhì)量是影響結構反應的因素之一,薄膜動(dòng)力反應可能改變結構周?chē)鷼饬鲌?chǎng),進(jìn)而發(fā)生結構與氣流耦合的自激性顫振。

荷載分析是在膜結構設計階段進(jìn)行的
上面就是膜結構的靜力分析與動(dòng)力分析,那么動(dòng)力分析與靜力分析到底有怎樣的區別呢? ①動(dòng)力分析的荷載是變化的
②動(dòng)力分析要考慮慣性力
③動(dòng)力分析考慮的平衡是形式上的平衡,是瞬時(shí)的平衡
④結構受力時(shí),動(dòng)載強度比靜載強度高很多

使用計算機軟件對膜結構進(jìn)行荷載分析
膜結構的荷載分析直接決定著(zhù)結構的穩定性與使用年限,在形狀分析設計所得到的外形與初始應力分布的基礎上進(jìn)行,考慮各種可能的荷載組合,對膜結構的整體有強力的保障作用。如果你需要建造
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