充氣膜結構的設計方法與成形過程分析.pdf

1、膜結構是建筑結構中最新發(fā)展起來的一種形式，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構將膜面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結構體系。20世紀40年代以來，借助先進的預張力結構設計技術和輕量膜材料技術逐漸發(fā)展起來的膜結構建筑充分體現(xiàn)了建筑藝術與技術科學的完美結合。 膜結構主要應用于體育場館、展覽會館、公共小品等建筑物中，其應用技術比較發(fā)達的國家主要集中在日本、美國、加拿

2、大以及歐洲部分國家。我國對索膜結構的研究始于上世紀90年代，與世界先進水平相比，設計理論及實踐經(jīng)驗還存在很大差距，尤其對充氣膜結構，幾乎沒有技術積累。 本論文的研究對象是充氣膜結構。在廣泛閱讀國外此類結構相關技術標準的基礎上，通過理論推導、試驗對比等方法對其幾項關鍵技術進行歸納總結，提煉出了充氣膜結構的一般設計方法，并編制了相關計算程序，模擬充氣膜結構施工成形過程。旨在為以后相同類型結構的設計及施工進行參考和借鑒，并為充氣膜結構

3、的規(guī)范制訂提供依據(jù)。 論文首先明確了充氣膜結構的定義、分類及特點，并對充氣膜結構的國內外研究現(xiàn)狀進行介紹；在分析充氣膜結構工作原理的基礎上，引入索膜結構的非線性有限單元法，對充氣膜結構的找形分析及應力分析方法進行闡述；在總結、對比所閱國外相關規(guī)范標準的基礎上，提出了充氣膜結構的內壓設定、漏氣量確定原則及充氣設備選型方法；在參考廣義逆矩陣法展開成形理論基礎上，采用兩套網(wǎng)格劃分方式，模擬了充氣膜結構的施工成形過程；針對充氣膜結構日常