圆筒状充气膜结构荷载效应研究

发布时间：2020-03-01 00:59

【摘要】：近几年来，充气膜结构在中国的使用开始逐渐推广，主要应用于网球场、游泳池、储煤棚、临时性办公场所等。最近，加拿大的一份关于充气膜结构失效破坏的调查报告显示：绝大部分充气膜结构破坏是由于在大风载作用下膜材撕裂以及底部锚固不足导致的，与此同时还发现，许多低矮的充气结构（如温室大棚）倒塌却是由于雨雪荷载的累积造成的。由此可见，风荷载和雪荷载是作用在充气膜结构上最重要的两大荷载。本文着重讨论圆筒状充气膜结构的风荷载效应及雪荷载效应。 首先，参考加拿大N.Turkkan和N.K.Srivastava教授所做的圆筒状充气膜结构风压系数实验结果，系统性的提出了影响圆筒状充气膜结构风压系数分布的因素，主要包括风的入射方向α，内外压之比pi/q，，矢跨比H/B，长宽比L/B，雷诺数Re。借鉴目前规范对刚性圆拱形结构风压区域划分的思想，对几种常见情形下使用相当广泛的圆筒状充气膜结构的风压分布进行区域简化； 其次，结合具体的计算模型，利用有限元ANSYS软件，分别讨论了风的入射角α、内外压之比Pi/q、矢跨比H/B对风载作用下的圆筒状充气膜结构受力的影响，着重分析了其对结构最大位移及最大应力值的影响； 然后，推导出气膜在累积雪荷载作用下，局部凹陷下瘪处圆筒状充气膜结构竖向极限承载力的计算公式，探讨了结构竖向极限承载力与气膜矢跨比H/B、内压Pi、膜重之间的关系，以供工程参考； 最后，利用有限元ANSYS软件，讨论了圆筒状充气膜结构在全跨、半跨雪荷载作用下，内压Pi、矢跨比H/B对结构受力的影响，着重分析了其对结构最大位移及最大应力值的影响。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU312;TU399

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本文编号：2583894