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    膜结构污水池加盖中的索滑移整体施工成形的分析

    编辑:临朐艺景膜结构工程有限公司时间:2021-04-28

      膜结构污水池加盖是现代空间结构中的一个重要分支,是为柔性的张拉膜与其它轻型结构体系中的有机结合,有着丰富建筑造型、优良的结构特性。钢索是膜结构重要结构性构件之一,格外是张拉式膜结构口,它是通过张拉钢索使薄膜结构获得刚度。在实际工程中,张拉膜柔性边界节点(主要指膜与柔性索连接的节点)采用越广泛的是膜套节点。当膜套中索的张力值大于索与膜套之间的摩擦力时,索就会在膜套中滑移,此时须采用连续索单元进行索膜的结枃分析,但现有的膜结构分析软件均未考虑索在膜套中或在膜表面上滑移的问题,这会导致设计索力不均,膜应力差异较大等一系列问题。因连续索跟离散索相比,不但要符合节点平衡条件,还要符合相容性条件,所以常规的有限元方法不便求解。目前,针对索在膜中滑移的分析,相关文献不多。

      由于非线性有限元方法在结构分析中被广泛采用,所以有研究基于此方法,采用线弹性模型和非线性滑移刚度模型以及一摩擦定律建立了一种适合于索膜结构污水池加盖的新的考虑摩擦的连续索单元。

      该项研究利用空间两节点直线索单元推导了连续索滑移的刚度;然后以摩擦一定律是为理论基础,按照材料力学点的应力-应变关系推导了索元对膜元的拉力公式,并给出了索膜间摩擦力公式;其次提出了考虑摩擦之时索滑移的求解方法;得到如下结论:

      1、在相同荷载的作用下,在考虑索没摩擦滑移之后,索受力均匀,脊索索力整体增加;当考虑索有摩擦滑移后,索力不均且索力减小,但是对索力影响力较小,摩擦力对于脊索之影响较之谷索大。

      2、膜较大主应力有所减小,但摩擦力对膜较大主应力的影响较小。总之,索与膜之间的摩擦力虽然对污水池加盖结构的静力影响不大,这是由于本算例中摩擦力只有索力的1%,不能够对索力和膜内力造成太大的影响,但是摩擦力有没有存在却影响了膜褶皱出现之数量与索的下料长度;在实际工程中,因为摩擦力是存在的,所以应尽量的减小摩擦力。

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