【摘要】：近年來充氣膜結(jié)構(gòu)在國內(nèi)發(fā)展迅速。充氣膜結(jié)構(gòu)是一種雪荷載敏感的柔性結(jié)構(gòu),雪荷載在其結(jié)構(gòu)設(shè)計中往往起控制作用。國內(nèi)外就曾經(jīng)發(fā)生過因雪荷載導(dǎo)致充氣膜結(jié)構(gòu)坍塌的事故,因此本文著重分析雪荷載下充氣膜結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)和破壞機制。首先,對比分析了我國規(guī)范、美國規(guī)范、加拿大規(guī)范和歐盟規(guī)范對充氣膜結(jié)構(gòu)的雪荷載分布規(guī)定;研究單坡屋面、單跨雙坡屋面以及拱形屋面的雪荷載分布情況,并結(jié)合這些規(guī)范給出充氣膜結(jié)構(gòu)的雪荷載分布簡化模型。其次,對充氣膜結(jié)構(gòu)進行二維模型雪荷載受力理論分析,得出影響充氣膜結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的因素。之后利用ANSYS有限元軟件對二維模型和三維模型進行對比分析,討論了結(jié)構(gòu)的內(nèi)壓、雪壓、長寬比以及矢跨比參數(shù)變化對充氣膜的雪荷載下內(nèi)力、變形的影響。著重分析了其對結(jié)構(gòu)的豎向最大位移和最大應(yīng)力值的影響。接著,對部分柔性太陽能板覆蓋的充氣膜結(jié)構(gòu)進行了研究,討論了太陽能板布置方式對充氣膜結(jié)構(gòu)的影響,并對部分太陽能板覆蓋的充氣膜結(jié)構(gòu)的雪荷載響應(yīng)進行了研究。最后,主要對充氣膜結(jié)構(gòu)的強度破壞進行了研究。推導(dǎo)了充氣膜結(jié)構(gòu)在雪荷載作用下,凹陷處的極限承載力的計算公式,探討了結(jié)構(gòu)極限承載力與充氣膜結(jié)構(gòu)的膜厚、矢跨比、長寬比和內(nèi)壓的關(guān)系,并運用LS-DYNA軟件分析了其對膜單元極限荷載的影響。
[Abstract]:In recent years, inflatable membrane structure has developed rapidly in China. Inflatable membrane structure is a kind of flexible structure which is sensitive to snow load. Snow load often plays a controlling role in the design of its structure. There has been an accident of collapse of inflatable membrane structure caused by snow load at home and abroad. Therefore, the mechanical response and failure mechanism of inflatable membrane structure under snow load are analyzed emphatically in this paper. Firstly, the snow load distribution rules of inflatable membrane structures in China, USA, Canada and EU are compared and analyzed. The snow load distribution of single-slope roof, single-span double-slope roof and arch roof is studied, and a simplified model of the snow load distribution of inflatable membrane structure is given based on these codes. Secondly, the theoretical analysis of the two-dimensional model snow load on the inflatable membrane structure is carried out, and the factors affecting the mechanical properties of the inflatable membrane structure are obtained. Then the two-dimensional model and three-dimensional model are compared with each other by using ANSYS finite element software. The effects of internal pressure, snow pressure, length-to-width ratio and rise-span ratio parameter on the internal force and deformation of inflatable film under snow load are discussed. The influence of it on the vertical maximum displacement and maximum stress of the structure is emphatically analyzed. Then, the inflatable membrane structure covered by some flexible solar panels is studied, the influence of solar panel arrangement on the inflatable membrane structure is discussed, and the snow load response of the inflatable membrane structure covered by partial solar panels is studied. Finally, the strength failure of inflatable membrane structure is studied. The formula for calculating the ultimate bearing capacity of inflatable membrane structure under snow load is derived, and the relationship between the ultimate bearing capacity of the structure and the film thickness, rise-span ratio, length-width ratio and internal pressure of the inflatable membrane structure is discussed. The influence on the ultimate load of membrane element is analyzed by LS-DYNA software.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU383

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薛士山;談膜材與膜結(jié)構(gòu)[J];建筑知識;2001年01期

2 藍天;;膜結(jié)構(gòu)——成就、問題與展望[J];海威姆預(yù)應(yīng)力技術(shù);2001年04期

3 小卒;談?wù)勚袊そY(jié)構(gòu)[J];世界建筑;2002年07期

4 黃衛(wèi)群;膜結(jié)構(gòu)建筑[J];建筑;2002年04期

5 吳單華;矚目第四代建筑:膜結(jié)構(gòu)——訪上海同濟漢杰伊膜結(jié)構(gòu)有限公司葛世漢總經(jīng)理[J];房材與應(yīng)用;2003年02期

6 吳海清;膜結(jié)構(gòu):給世界杯創(chuàng)造一個感動的大空間[J];房材與應(yīng)用;2003年02期

7 ;膜結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會會議暨技術(shù)交流會在京召開[J];建筑結(jié)構(gòu);2004年02期

8 藍天;膜結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用[J];施工技術(shù);2004年07期

9 ;《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》批準(zhǔn)施行[J];建筑結(jié)構(gòu);2004年08期

10 藍天;《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》批準(zhǔn)施行[J];鋼結(jié)構(gòu);2004年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 藍天;;膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展及其在中國的應(yīng)用前景[A];第八屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會議論文集[C];1997年

2 吳健生;鄧樂天;;膜結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和發(fā)展[A];第二屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];1993年

3 王小盾;陳志華;劉錫良;畢永清;;充氣膜結(jié)構(gòu)[A];第九屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ卷[C];2000年

4 李中立;張文英;王文勝;王新民;;青島體育場膜結(jié)構(gòu)挑篷[A];第九屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

5 李中立;黃達達;;幾種類型的膜結(jié)構(gòu)形式在我國大型公共設(shè)施中的應(yīng)用[A];慶賀劉錫良教授執(zhí)教五十周年暨第一屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2001年

6 齊藤嘉仁;唐澤靖子;;膜結(jié)構(gòu)建筑及其在現(xiàn)代體育場館中的應(yīng)用[A];第二屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2002年

7 李中立;宋小兵;龔景海;;充氣式膜結(jié)構(gòu)歷史回顧及現(xiàn)狀[A];慶祝劉錫良教授八十華誕暨第八屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2008年

8 嚴(yán)慧;;膜結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用的新進展與發(fā)展前景[A];第三屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2003年

9 宋小兵;李中立;;印度尼西亞Tenggarong Madya體育場膜結(jié)構(gòu)[A];建筑結(jié)構(gòu)（2009·增刊）——第二屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集[C];2009年

10 彭煌;徐勁;黃達;;基于虛面導(dǎo)荷的膜結(jié)構(gòu)檢測鑒定方法[A];第19屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2010年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報記者 吳單華;膜結(jié)構(gòu)市場有待成熟[N];建筑時報;2004年

2 嘉禾;膜結(jié)構(gòu)將在奧運場館放光彩[N];中國花卉報;2004年

3 駱會欣;中國膜結(jié)構(gòu)的旗艦[N];中國花卉報;2004年

4 嚴(yán)慧 翁曉 博艾威;我國膜結(jié)構(gòu)的成就、進展與思考[N];中國建設(shè)報;2006年

5 張毅剛;國外膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與研究(一)[N];中國建設(shè)報;2013年

6 北京工業(yè)大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究中心主任、中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會空間結(jié)構(gòu)分會理事長 張毅剛;國外膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與研究(二)[N];中國建設(shè)報;2013年

7 北京工業(yè)大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究中心主任、中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會空間結(jié)構(gòu)分會理事長 張毅剛;國外膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與研究(三)[N];中國建設(shè)報;2013年

8 張毅剛 北京工業(yè)大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究中心主任 中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會空間結(jié)構(gòu)分會理事長;國外膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與研究(四)[N];中國建設(shè)報;2013年

9 陳明;相輔相成的鋼膜結(jié)構(gòu)[N];建筑時報;2014年

10 胡曉玉;膜材商機屬于誰？[N];中國紡織報;2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 殷惠君;膜結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的數(shù)值模擬研究[D];同濟大學(xué);2006年

2 江錫虎;充氣膜結(jié)構(gòu)全過程分析和造型技術(shù)研究[D];同濟大學(xué);2006年

3 劉凱;張拉式膜結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

4 李陽;建筑膜材料和膜結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究與應(yīng)用[D];同濟大學(xué);2007年

5 麻海燕;建筑膜結(jié)構(gòu)的找形與裁剪分析及膜內(nèi)張力的超聲波測試方法研究[D];東南大學(xué);2006年

6 毛麗娜;充氣膜結(jié)構(gòu)反射面的形態(tài)分析與優(yōu)化方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 秦悅;膜結(jié)構(gòu)在當(dāng)代展具設(shè)計中的應(yīng)用與研究[D];西南交通大學(xué);2008年

2 邵丹;基于數(shù)值風(fēng)洞的鞍形膜結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 廖琪;大型體育場傘形膜結(jié)構(gòu)挑蓬設(shè)計研究[D];南昌大學(xué);2015年

4 葉瑾瑜;考慮蠕變與環(huán)境影響的膜結(jié)構(gòu)受力性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 方圓;圓筒狀充氣膜結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

6 謝常龍;截球形充氣膜結(jié)構(gòu)的受力特征分析[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

7 高寶中;帶索圓柱形充氣膜結(jié)構(gòu)的受力特征分析[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

8 沈克利;飛艇充氣囊體變形規(guī)律的探究[D];上海交通大學(xué);2015年

9 鄧中文;高嶺土/聚氯乙烯膜結(jié)構(gòu)材料及表面涂層劑的制備與性能研究[D];福州大學(xué);2013年

10 張樂;雪荷載下充氣膜結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)分析與破壞機制研究[D];西安建筑科技大學(xué);2016年

，

本文編號：2431164