G类建筑织物膜材双轴剪切试验及力学特性分析.pdf

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1、第19卷第3期建筑材料学报Vo1．19。No．32016年6月JOURNALOFBUILDINGMATERIALSJuI1．，2016文章编号：1007-9629(2016)03-0539-05P／G类建筑织物膜材双轴剪切试验及力学特性分析陈务军，王利钢，高成军(上海交通大学空间结构研究中心，上海200240)摘要：为测试建筑织物膜材的力学特性，对4种建筑织物膜材进行了双轴剪切试验，得到其剪应力一剪应变曲线、残余剪应变、滞回环面积和剪切模量．分析结果表明：每个应力阶段的第1次循环G类膜材均会产生明显的塑性剪切变形，P类膜材以弹性变形为主；随着循环次数的增

2、加，建筑织物膜材的剪应力一剪应变曲线的加载上升段线性特征增强，加栽段斜率逐渐增大；剪应力由正变负后，建筑织物膜材的残余剪应变、滞回环面积和加载段斜率有所差异；考虑加载全周期计算得到的剪切模量比仅考虑各应力阶段的最后1个周期计算得到的剪切模量小；4种建筑织物膜材剪切模量为FGT800>FGT600>F1202>F1002．关键词：剪切模量；双轴剪切试验；建筑织物膜材；剪应力一剪应变曲线中图分类号：U416．22文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007-9629．2016．03．021BiaxialShearTestandMechanic

3、alPropertyAnalysisofP／G-TypeArchitecturalFabricsCHENWujun，WANGLigang，GAOChengj“(SpaceStructuresResearchCentre，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Inordertomeasurethemechanicalpropertyofarchitecturalfabrics，atestmethodofbiaxia1sheartestwasused．Thebiaxialsheart

4、estsforfourkindsofarchitecturalfabricswerecarriedout。thentheshearstress—straincurves，shearmodulus，residualshearstrainsandhysteresisloopareawereob—tained．TheanalysisresultsshowthattheplasticsheardeformationofG-typefabricisnotable，butthesheardeformationofP—typefabricismainlyelastic

5、atthefirstcycleofeachstressstage．Thelinearfeatureoftheloadrisingsegmentofshearstress—straincurvesenhancesandloadingslopeincreasesgraduallywiththeincreaseofthenumberofcycles．Theresidualshearstrains，hysteresisloopareaandloadingslopearedifferentwhenthedirectionofshearstressischanged

6、．Theshearmoduluscalculatedbyconsideringtheallcyclesaresmallerthanthosecalculatedonlyconsideringthelastcycleofeachstressstage．ThesequenceofshearmodulusoffabricsiSFGT800}>FGT600>F1202>F1002．Keywords：shearmodulus；biaxialsheartest；architectura1fabric；shearstress—staincurve膜结构中因膜材裁剪、安

7、装误差及非均匀荷载特性做详细研究．等因素，膜材主轴方向与主应力之间会不可避免地目前，测试建筑织物膜材剪切模量的方法有偏存在一定角度，从而产生主轴方向上的剪应力．剪切轴拉伸试验、图框法及双轴剪切试验等．其中偏轴拉模量这个指标对于分析膜面成形和由剪应力产生的伸试验因膜材经纬向与拉力成45。的单轴拉伸弹性褶皱非常重要[1]，另外它也是进行数值模拟的必要模量(E)难以准确测量，故应用较少[2；陈守辉参数，故有必要对建筑织物膜材的剪切模量等力学等[3]对膜材进行单轴循环拉伸，计算得到不同偏轴收稿日期：2015-03—01；修订日期：2015—05-08基金项目：国

8、家自然科学基金资助项目(51278299，51478264)第一作者：陈务军(1