气承式膜结构全过程分析

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1、摘要气承式膜结构是较早出现的膜结构形式，七八十年代在日本、美国等国家用的比较多，而在我国采用这种结构形式相对来说少一些。气承式膜结构虽然具有一些难以回避的缺点，可是在一定领域内它的优势是明显的。随着科技水平的不断进步，充气设备的不断改善，我们有理由相信未来几年里气承式膜结构会在我国得到迅速发展。本文着重对气承式膜结构的全过程分析一初始形态分析、受荷分析、裁剪分析一进行了研究，并在最后给出了一些典型索膜连接节点及锚固形式，希望能对气承式膜结构的设计、施工提供一些参考。由于气压的作用使气承式膜结构产生了很多特殊性，

2、本文首先从外部条件和构造要求、初始形态分析理论、经济性等方面对气承式膜结构和张拉膜结构进行了对比分析，从中可以看出其在使用和设计过程中的应该注意的一些问题。采用非线性有限元法编制了初始形态分析程序并对一些典型的气承式膜结构进行了算例分析，通过无索和有索加强的气承式膜结构对比分析，可以看出索在结构中所起的作用，并且分析了内压、膜初应力、索拉力等因素对气承式膜结构初始形态分析的影响。风荷载和雪荷载是气承式膜结构非常重要的两类荷载形式，要保证结构的正常工作和安全使用，必须采取合理的措施进行控制。由于“袋状效应”是引起

3、气承式膜结构发生事故的主要原因，因此要着重考虑局部雪荷载对结构的作用。参考美国气承式膜结构规范给出了几种除去雪荷载的方法如增压法、融雪法等。裁剪分析也是气承式膜结构全过程设计中关键的一个环节，裁剪分析的准确与否直接关系到初始形态分析、受荷分析能否真实反映结构的实际工作情况。本文膜结构裁剪分析采用测地线法和竖面切割法两种方法，编制了竖面切割法程序，并利用两种方法进行了算例分析。最后，参考美国气承式膜结构规程和己建好的实际工程，给出了一些常用的索膜连接节点和锚固构造形式。关键词:气承式膜结构、内压AbstractA

4、ir-supportedstructuresisanearlierarisenformofmembranestructures.In1970'sand1980's,itwaswellusedinsomecountriessuchasJapanandAmerica,butitwasseldomusedinourcountry.Althoughair-supportedstructureshassomeirevocableshortcomings,itsadvantageincertainfieldisobviou

5、s.Developingwiththeprogressoftheleveloftechnologyandsuccessiveimprovementofinflationequipment,itisbelievedthatair-supportedstructureswillberapidlydevelopedinourcountryduringthenextfewyears.Thisthesisemphasizesonstudyingthefullprocessanalysisofair-supportedst

6、ructures(from-findinganalysis,loadanalysis,cutinganalysis),andsometypicaldesignforfabriccableclampdetailandanchorageformsaregiveoutatlast.Itishopedtoprovidesomereferencefordesignandconstructionofair-supportedstructures.Sincetheairpressureefectsleadtomanypart

7、icularitiesofair-supportedstructures,somefacetssuchasexternalconditions,conformationrequires,from-findinganalysistheoryandeconomyofair-supportedstructuresandtensionalmembranestructurearecontrastedandanalyzedinthisarticleatfirst,andfromthissomequestionswhichs

8、houldbecaredinusinganddesigncanbeseen.Anfrom-findinganalysisprogramisweaved妙non-linerfiniteelementmethodandsometypicalaccountexamplesofair-supportedstructuresareanalyzedbythisprogram.Theefectsof