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膜結構看臺風振響應和等效靜風荷載系數的研究

  有研究對車輻式大跨度張拉索膜結構看臺的風振響應和等效靜風荷載系數進行了初步研究,討論了預應力、膜張拉剛度、風速和阻尼比對結構在0度對稱風和非對稱風作用下風振響應的影響;討論了預應力、膜張拉剛度和風速對結構在0度對稱風和不對稱風作用下等效靜風荷載系數的影響,得出以下結論:

 ?。?)對風振響應的影響。在對稱風的作用下,預應力對結構的風振響應有很大影響。隨著預應力的增加,各索單元的應力減小,節點位移也減小。在非對稱風的作用下,風致內力沿下風方向對稱變化,但變化范圍不若對稱風大。膜材料的拉伸剛度對內環索附近的節點位移影響不大。從所研究的各單元的風致內力變化規律可以看出,其規律基本上沿下風方向對稱變化。雖然膜材料的抗拉剛度對所研究節點的位移影響不大(驗證其是否對整個結構的位移有影響),但它對每個索單元的內力有一定的影響。膜材料彈性模量對結構風振響應的影響大于膜材料厚度(內環索除外)。風速對結構響應的影響基本上是拋物線型的,這表明在當前結構參數下,結構剛度較大,基本上代表線性剛度。阻尼比(0.005,0.0075,0.01,0.0125,0.015)對大跨度張拉索膜結構看臺的風振響應影響不大。

 ?。?)對等效靜風荷載系數的影響。在對稱風或非對稱風作用下,結構的較大動力響應和較大靜力響應隨預應力的增加而減小。除內環索外,結構風振響應的等效荷載系數隨預應力變化不大,且沒有格外明顯的規律。通過計算靜力,可以估計結構動力響應的較大值,以便在相似結構和參數下進行結構抗風設計。增加膜材料的彈性模量可以在一定程度上降低動風的較大響應mx和靜風的較大響應ma,但等效風荷載系數的影響沒有明顯規律。除岔索外,膜厚對其他構件動等效荷載系數的影響范圍很小,風速對結構風振響應等效系數的影響也很小,基本保持在一定范圍內。末后,對等效靜風荷載系數λ進行了初步統計分析,分別得到了對稱風和不對稱風作用下輪輻式大跨度張拉索膜結構看臺的位移和各構件的內力響應λ,建議值可供工程參考。

膜結構看臺風振響應和等效靜風荷載系數的研究

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