对索膜结构全方位的试验和理论分析较少,此文我们利用ANSYS软件对30m索膜结构进行了仿真分析,在此假设的基础上建立了索膜结构有限元仿真模型。应用温度载荷法实现了膜的找形。通过自平衡非线性解,得到了该结构的变形和应力分布,提供节点和支撑构件的施工方法,这为改善空间结构提供理论支撑,为类似工程的设计和施工提供参考。
索膜结构是在悬架结构的基础上发展起来的一种新型结构,又称张拉膜结构。膜结构不仅可以实现表面的多样性,自重轻,而且可以达到更大的跨度和良好的透光率。采用预应力筋作为边缘构件可以提高膜结构的稳定性,两种材料的结合充分发挥了两种材料的优点。膜材料不仅能承受载荷,而且具有保护功能。
目前,哈尔滨工业大学沈教授、吴教授对小型索膜结构进行了实验研究和理论分析,对索膜结构的张拉刚度和初始应力值提出了建议。兰州理工大学王秀丽对不同的膜连接构件进行了实验研究,提出了两种适合膜系统的连接构件。摘要东北石油大学张文福教授对充气膜的结构进行了仿真分析,给出了充气膜的应力分布和找形方法。
虽然有许多实验cable-membrane结构,仍很难开展大型电缆膜结构实验室,实验和规模有一定的失真,因此本文对全面cable-membrane结构进行了仿真分析与30米的跨度,建立了索膜结构有限元实际模型基于假设。这些可以为改善空间结构提供理论支持,同时可以为类似工程的设计和施工提供参考。