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索膜結(jié)構(gòu)載荷分析

  荷載分析包括靜力分析和動力分析兩部分。
  靜力分析：索膜結(jié)構(gòu)靜力分析考慮的主要荷載是風(fēng)荷載、雪荷載、自重、溫度荷載及懸掛荷載。力密度法、動力松弛法和非線性有限元法這三類方法都可用于索膜結(jié)構(gòu)的靜力分析，其中非線性有限元法是常用的方法，它也可用于動力分析。由于索膜單元具有小應(yīng)變、大位移的強(qiáng)幾何非線性特點，因此單元模型建立時，必須考慮非線性效應(yīng)。
  動力分析：索膜結(jié)構(gòu)是一種柔性體系，具有對地震荷載和風(fēng)荷載很好的自適應(yīng)性，通常在索膜結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不進(jìn)行動力分析.但是索膜結(jié)構(gòu)因其自身輕、剛度小而自振頻率較低，對風(fēng)反應(yīng)敏感，不少索膜結(jié)構(gòu)的事故是由強(qiáng)風(fēng)引起的，例如佐治亞穹頂于剛剛建成3年后的1995年在一次強(qiáng)風(fēng)大雨襲擊下有四片薄膜被撕裂，撕裂長度達(dá)10余米。
  這不僅是因為索膜結(jié)構(gòu)向上的風(fēng)吸力可能會比向下的結(jié)構(gòu)自重、屋面活荷載、雪荷載更大，而且由于索膜結(jié)構(gòu)的自重小，使索膜結(jié)構(gòu)的風(fēng)致動力效應(yīng)與其它結(jié)構(gòu)相比具有明顯的特殊性：在風(fēng)作用下，局部膜單元的加速度和速度反應(yīng)較大，可能對周圍的空氣紊流速度產(chǎn)生影響而形成自激振動。索膜結(jié)構(gòu)
  另外膜結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下，產(chǎn)生較大的變形，風(fēng)載作用方向和大小與結(jié)構(gòu)的變形之間存在著相互的耦合作用，結(jié)構(gòu)的動力特性與結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)表現(xiàn)出幾何非線性和物理非線性；附加在結(jié)構(gòu)上的空氣質(zhì)量是影響膜結(jié)構(gòu)反應(yīng)的因素之一；薄膜動力反應(yīng)可能改變結(jié)構(gòu)周圍氣流場，進(jìn)而發(fā)生結(jié)構(gòu)與氣流耦合的自激性顫振；由于風(fēng)荷載為常遇動性荷載，在往復(fù)荷載多次循環(huán)后，薄膜材料在聯(lián)結(jié)處易發(fā)生涂層疲勞、剝落，進(jìn)而引起膜材老化、撕裂等。

 
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