ETFE氣枕的力學(xué)分析及其蒙皮效應(yīng)的研究.pdf

1、奧運(yùn)場(chǎng)館“水立方”的出現(xiàn)，使人們認(rèn)識(shí)了ETFE氣枕結(jié)構(gòu)。ETFE氣枕作為一種新型的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，有輕質(zhì)、透光、耐火性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是ETFE氣枕結(jié)構(gòu)沒(méi)有現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范和依據(jù)來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)。本文以此為背景，對(duì)這種新型的氣枕結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和蒙皮效應(yīng)進(jìn)行了分析研究。
　　論文先回顧了充氣膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展，膜材的發(fā)展，分析了膜結(jié)構(gòu)三種數(shù)值分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)。在氣枕結(jié)構(gòu)找形時(shí)，提出了兩個(gè)關(guān)鍵因素，預(yù)應(yīng)力和內(nèi)壓?？偨Y(jié)了氣枕結(jié)構(gòu)在ANSYS中找形的一般

2、規(guī)律，并對(duì)正三角形，矩形，正六邊形氣枕結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初始形態(tài)的找形。利用殼體的無(wú)矩理論，對(duì)圓形和四邊形充氣膜找形進(jìn)行了理論推導(dǎo)。
　　接著以矩形氣枕結(jié)構(gòu)為例，編制了計(jì)算氣枕結(jié)構(gòu)體積的MATLAB程序。計(jì)算了矩形氣枕結(jié)構(gòu)在7種荷載工況下的變形和膜面的應(yīng)力分布，對(duì)此種結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)有了直觀的認(rèn)識(shí)。進(jìn)行了氣枕結(jié)構(gòu)的參數(shù)分析研究，得到了膜面應(yīng)力和矢高、膜厚、矢跨比之間的關(guān)系。對(duì)實(shí)際工程給出了氣枕結(jié)構(gòu)合理的膜厚、矢跨比，并對(duì)不同跨度的氣枕給出了