膜结构风荷载的确定与风洞试验

膜结构抗风设计的重要性
   膜结构区别于传统结构的两个显著特点是轻和柔。轻,意味着结构自身的惯性力很小,地震作用的影响可以忽略不计,相比之下风对结构的影响更为重要;柔,意味着弯曲刚度很低,对外荷载的抵抗主要通过自身形状的改变来实现,即结构在荷载作用下会产生较大的变形,表现出明显的几何非线性特征。这些特点决定了膜结构是风敏感结构,抗风设计在膜结构的设计中占有特别重要的地位。
近年来, 一些大型膜结构在强风作用下破坏的实例 ,也从另一个侧面证明了抗风设计的重要性。例如,美国佐治亚穹顶在建成 3 年后,于 1995 年的一次强风大雨袭击下, 四片薄膜被撕裂,撕裂长度达10余米; 加拿大蒙特利尔奥林匹克体育场的可开启式膜屋盖 在1999 年冬天的一场暴风雪之后,一块膜屋盖突然破裂;韩国为2002年世足赛建造的济洲岛体育场挑篷膜结构在2002 年 6 月和 8 月先后两次在台风的袭击下出现膜材撕裂现象。国内的膜结构工程实践时间虽然不长,但也出现了一些工程在施工过程中膜材被强风撕裂的情况,图 1 所示即为一例。特别需要说明的是,以上这些实例在破坏发生时, 当地的风速均明显低于设计风速。这说明无论是在国内还是国外, 膜结构的抗风设计 理论都还不够成熟,对某些情况下风作用的破坏机理尚不十分清楚。

深圳市金鑫空间膜结构建筑设计院是国内专业的膜结构建筑设计单位,是一家专注于膜结构建筑设计与研究的设计院。业务涉及张拉膜结构、骨架式膜结构、充气膜结构、钢结构;对PVC、PTFE、ETFE膜材有着丰富的设计经验。我们尤其擅长大跨度结构、异型空间结构、索结构、封闭式建筑以及开启结构的设计与研究,涉及的领域有景观膜结构、停车棚膜结构、体育设施膜结构、污水加盖池膜结构等。