荷载分析包括静力分析和动力分析两部分: 

(1) 静力分析 

   索膜结构静力分析考虑的主要荷载是风荷载、雪荷载、自重、温度荷载及悬挂荷载。力密度法、动力松弛法和非线性有限元法这三类方法都可用于索膜结构的静力分析,其中非线性有限元法是最常用的方法,它也可用于动力分析。由于索膜单元具有小应变、大位移的强几何非线性特点,因此单元模型建立时,必须考虑非线性效应。   

(2) 动力分析 

   索膜结构是一种柔性体系,具有对地震荷载和风荷载很好的自适应性,通常在索膜结构设计时,不进行动力分析.但是索膜结构因其自身轻、刚度小而自振频率较低,对风反应敏感,不少索膜结构的事故是由强风引起的,例如佐治亚穹顶于刚刚建成3年后的1995年在一次强风大雨袭击下有四片薄膜被撕裂,撕裂长度达10余米。

   这不仅是因为索膜结构向上的风吸力可能会比向下的结构自重、屋面活荷载、雪荷载更大,而且由于索膜结构的自重小,使索膜结构的风致动力效应与其它结构相比具有明显的特殊性: 在风作用下,局部膜单元的加速度和速度反应较大,可能对周围的空气紊流速度产生影响而形成自激振动。

   另外膜结构在风荷载作用下,产生较大的变形,风载作用方向和大小与结构的变形之间存在着相互的耦合作用,结构的动力特性与结构的受力状态表现出几何非线性和物理非线性;附加在结构上的空气质量是影响膜结构反应的因素之一;薄膜动力反应可能改变结构周围气流场,进而发生结构与气流耦合的自激性颤振;由于风荷载为常遇动性荷载,在往复荷载多次循环后,薄膜材料在联结处易发生涂层疲劳、剥落,进而引起膜材老化、撕裂等。

   因此,研究索膜结构的风振反应非常重要,同时也是十分必要的.国内外对这一课题研究尚少,在许多方面基本是空白.现有的风振分析基于风洞实验分析较多。需要说明的是: 

(1) 由于索膜结构的空间几何形体极为复杂,从现有的《建筑荷载规范》里很难精确确定它的体型系数,理论上数值模拟的方法也不成熟。 

(2) 鉴于姚裕昌等研发的索力测定仪可以很方便的测定索的拉力,因而可以大大简化其荷载分析计算过程,只需在施工时进行测定即可。但该测力仪不适用于布索量大的工程,对大型工程中索的直径也有特殊的要求。

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