充氣膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與成形過程分析.pdf

1、膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來(lái)的一種形式，它以性能優(yōu)良的薄膜為材料，或是通過充氣由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將膜面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。20世紀(jì)40年代以來(lái)，借助先進(jìn)的預(yù)張力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)和輕量膜材料技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)的膜結(jié)構(gòu)建筑充分體現(xiàn)了建筑藝術(shù)與技術(shù)科學(xué)的完美結(jié)合。 膜結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于體育場(chǎng)館、展覽會(huì)館、公共小品等建筑物中，其應(yīng)用技術(shù)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家主要集中在日本、美國(guó)、加拿

2、大以及歐洲部分國(guó)家。我國(guó)對(duì)索膜結(jié)構(gòu)的研究始于上世紀(jì)90年代，與世界先進(jìn)水平相比，設(shè)計(jì)理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還存在很大差距，尤其對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)，幾乎沒有技術(shù)積累。 本論文的研究對(duì)象是充氣膜結(jié)構(gòu)。在廣泛閱讀國(guó)外此類結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，通過理論推導(dǎo)、試驗(yàn)對(duì)比等方法對(duì)其幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)，提煉出了充氣膜結(jié)構(gòu)的一般設(shè)計(jì)方法，并編制了相關(guān)計(jì)算程序，模擬充氣膜結(jié)構(gòu)施工成形過程。旨在為以后相同類型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及施工進(jìn)行參考和借鑒，并為充氣膜結(jié)構(gòu)

3、的規(guī)范制訂提供依據(jù)。 論文首先明確了充氣膜結(jié)構(gòu)的定義、分類及特點(diǎn)，并對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹；在分析充氣膜結(jié)構(gòu)工作原理的基礎(chǔ)上，引入索膜結(jié)構(gòu)的非線性有限單元法，對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)的找形分析及應(yīng)力分析方法進(jìn)行闡述；在總結(jié)、對(duì)比所閱國(guó)外相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出了充氣膜結(jié)構(gòu)的內(nèi)壓設(shè)定、漏氣量確定原則及充氣設(shè)備選型方法；在參考廣義逆矩陣法展開成形理論基礎(chǔ)上，采用兩套網(wǎng)格劃分方式，模擬了充氣膜結(jié)構(gòu)的施工成形過程；針對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)日常