膜结构汽车车棚是一种近二三十年新兴起来的建筑结构,以其独特飘逸的造型和极具张.力的表现形式而为世人所喜爱。然而,作为一种新型的结构形式,膜结构汽车车棚的设计一理念和方法与传统的结构差异很大。膜结构汽车车棚是以高强度柔韧薄膜材料为屋顶,与支撑及张拉体系相结合,形成具有一定刚度的空间结构形状,从而承受一定外载荷的一种空间纺构形式。
由于这些薄膜材料不能抵抗弯矩,其抗剪能力很小,又具有物理、几何的高度非线性,因此膜结构汽车车棚与传统结构的设计过程和方法完全不同。膜结构汽车车棚的设计过程主要包括找形分析、荷载分析和裁剪分析三个步骤。而其中的关键则是找形分析环节,另外由于张拉膜结构汽车车棚相对于充气膜结构汽车车棚具有更好的设计和使用性能,国此木文着重对张拉膜结构汽车车棚的找形分析加以研究。
在一般的膜结构汽车车棚设计中,往往把边界当作刚性或忽略边界变形作用。这样虽然可以简化计算步骤,但却带来一些问题。因为膜的裁剪和施工直接和找形相关,这种忽略边界变形作用的后果在实际工程中表现为出现褶皱现象。而膜面出现褶皱则意味着该部分结构没有达到预期的预应力,在受外荷载作用时,易于出现局部受)匕区域,造成局部结构退出工作,严重时甚至影响整个结构的正常工作。为此木文结合某一工程小品,在对其进行按刚性支撑的基础.上,考虑了弹性支撑的影响,并提出了新的解决方案—交互分析口。
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