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1、膜结构的分类膜结构 空气支承式 骨架支承式 整体张拉式 索系支承式 第1页/共22页 整体张拉式膜结构整体张拉式膜结构 用桅杆或拱等用桅杆或拱等刚性构件提供吊点，将性构件提供吊点，将钢索和索和薄膜薄膜悬挂起来，通挂起来，通过张拉索拉索对膜面施加膜面施加预张力，力，将膜材将膜材绷紧形成具有一定形成具有一定刚度和形状度和形状稳定性的定性的结构。构。张拉式膜结构 鞍形 伞形 脊谷式 拱支式 受力特点曲面构成第2页/共22页 鞍形膜结构高点、低点刚性边界、柔性边界f/L:f/L:1/81/12第3页/共22页 伞形膜结构高点支承高点支承设计：立柱、飞柱、吊环立柱、飞柱、吊环高点高点应力力释放放 设置脊
2、索、可浮动设置脊索、可浮动第4页/共22页 脊谷式膜结构跨中跨中设计：注意排水问题注意排水问题边跨跨设计 设置加劲索设置加劲索第5页/共22页San Diego Convention Center-Details 第6页/共22页Denver International Airport Details第7页/共22页 拱支式膜结构拱的拱的设计索网索网设计 第8页/共22页 特别说明以上分以上分以上分以上分类类方法方法方法方法仅仅是一种形式上的是一种形式上的是一种形式上的是一种形式上的简单归纳简单归纳，实实际际的膜的膜的膜的膜结结构可能是不同构可能是不同构可能是不同构可能是不同单单元元元元类类型
3、的型的型的型的联联合运用，合运用，合运用，合运用，也可能是新的也可能是新的也可能是新的也可能是新的创创造；因此本文无意去探究造；因此本文无意去探究造；因此本文无意去探究造；因此本文无意去探究这这种种种种分分分分类类方式的合理性；方式的合理性；方式的合理性；方式的合理性；本文提出的目的在于，使我本文提出的目的在于，使我本文提出的目的在于，使我本文提出的目的在于，使我们们在研究膜在研究膜在研究膜在研究膜结结构构构构这这一复一复一复一复杂结杂结构构构构类类型型型型时时有迹可循，有迹可循，有迹可循，有迹可循，加深加深加深加深对对膜膜膜膜结结构中构中构中构中“形形形形”与与与与“力力力力”的的的的认识认
4、识；为为后后后后续续的的的的风风振响振响振响振响应应分析工作提供一个明确分析工作提供一个明确分析工作提供一个明确分析工作提供一个明确的目的目的目的目标标。第9页/共22页 张拉式膜结构的抗风设计抗抗风概念概念设计避免施工阶段破坏；（必要的防护措施）避免施工阶段破坏；（必要的防护措施）避免大面积松弛；（预张力要施加到位）避免大面积松弛；（预张力要施加到位）避免应力集中；（采取合理构造措施）避免应力集中；（采取合理构造措施）荷载模型要正确；（体型系数和风振系数）荷载模型要正确；（体型系数和风振系数）国内膜国内膜结构破坏构破坏实例例 第10页/共22页 风载体型系数确定的几种方法查荷荷载规范范参考相
5、似工程参考相似工程资料料风洞洞试验CFD数数值模模拟（数（数值风洞）洞）效率高、费用省；效率高、费用省；可进行不同方案比较（气动设计）；可进行不同方案比较（气动设计）；可基本满足工程精度要求。可基本满足工程精度要求。第11页/共22页 鞍形膜结构体型系数第12页/共22页 伞形膜结构体型系数第13页/共22页 脊谷式膜结构体型系数第14页/共22页 拱支式膜结构体型系数第15页/共22页 膜结构风振分析方法频域方法域方法适用于适用于线性性结构构时域方法域方法人工生成脉动风压时程；人工生成脉动风压时程；进行结构动力响应时程分析；进行结构动力响应时程分析；对响应结果作统计处理，提取风振系数。对响应
6、结果作统计处理，提取风振系数。第16页/共22页 膜结构风振系数的合理表达荷荷载风振系数振系数 响响应风振系数振系数最大最大风振系数振系数 整体整体风振系数振系数第17页/共22页 膜结构风振系数的合理表达非非线性性调整系数整系数根据不同构件的根据不同构件的风振性能区振性能区别对待待 膜：位移控制为主 索：内力控制为主 支座：考虑荷载空间相关性第18页/共22页 膜结构风振响应的等效静力表达形式 几种典型膜结构形式的风振系数建议值 鞍形：（位移）；（内力）伞形：（位移）；（内力）脊谷式：（位移）；（内力）拱支式：（位移）；（内力）第19页/共22页 结 语以上只是以上只是阶段性成果，相关工作正在展段性成果，相关工作正在展开。开。膜膜结构的抗构的抗风概念概念设计至关重要。至关重要。避免施工阶段破坏；（必要的防护措施）避免施工阶段破坏；（必要的防护措施）避免大面积松弛；（预张力要施加到位）避免大面积松弛；（预张力要施加到位）避免应力集中；（采取合理构造措施）避免应力集中；（采取合理构造措施）荷载模型要正确；（体型系数和风振系数）荷载模型要正确；（体型系数和风振系数）第20页/共22页 The EndThank You!第21页/共22页感谢您的观看！第22页/共22页