建筑膜材料和膜結(jié)構(gòu)的力學性能研究與應用.pdf

1、本文以建筑膜材料和膜結(jié)構(gòu)的力學性能為主要研究內(nèi)容，以涂層織物類膜材為主要研究對象，在膜材料的基本力學特性、強度指標、工程常數(shù)以及膜結(jié)構(gòu)單元的連接性能和膜面張力檢測技術(shù)的研究與應用等方面進行了系統(tǒng)研究。 對建筑膜材料的構(gòu)成與分類以及建筑物理性能進行了系統(tǒng)闡述，并通過試驗研究重點分析了建筑膜材料非線性、非彈性、各向異性以及粘彈性四大基本力學特性。 重點研究建筑膜材料的抗拉強度和撕裂強度兩大基本強度指標。通過試驗研究，確定了合

2、理的強度指標試驗方法；積累了一定數(shù)量的試驗數(shù)據(jù)，并通過偏度一峰度檢驗法驗證了膜材的強度指標均符合正態(tài)分布；確定了幾類常用涂層織物類膜材的強度值。 完成了膜結(jié)構(gòu)、膜材料力學性能試驗裝置的研制，包括膜材雙軸拉伸試驗機以及面內(nèi)純剪試驗裝置等。在此基礎(chǔ)上，通過有限元分析并結(jié)合國外先進的試驗方法，確定了建筑膜材彈性常數(shù)的試驗方法--十字形試件雙軸比例拉伸法以及建筑膜材剪切模量的試驗方法--面內(nèi)純剪試驗法；測定了幾類常用涂層織物類膜材的彈性

3、模量、泊松比以及剪切模量，確定了其本構(gòu)關(guān)系。 以熱合、粘合的膜一膜節(jié)點以及壓板、U型夾連接的膜-剛性邊界節(jié)點等幾類膜單元連接形式為主要研究對象，分析了幾類節(jié)點不同的破壞模式，明確了不同節(jié)點形式的傳力機理；設(shè)計并完成了不同節(jié)點參數(shù)的膜-剛性邊界節(jié)點正交性試驗，研究了各參數(shù)水平對節(jié)點連接性能的影響，確定了合理的節(jié)點參數(shù)水平和連接強度水平。 最后，在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，改進、完善了膜材張力測量儀，并應用于多項膜結(jié)構(gòu)工程中，