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風力對景觀膜結構的影響不容忽視

  膜結構是一種造型新穎、有現代時尚氣息的空間結構,工程形態優美,優點頗多。近年來我國膜結構設計及建造水平都已趨成熟,而在行業速度發展的同些膜結構局部缺陷如褶、積水乃至撕損等也相應出現,在某一方面上影響了膜結構的整體形象。有的工程由于設計、制作、安裝不當給結構留下了安全危險因素,在臺風、暴雪自然災害下很可能引發不同程度的膜結構工程事故。

  強風作用下膜材撕損在國外也曾多次發生,景觀膜結構事故的發生主要與臺風的強度直接相關,如一些臺風登陸時的較大風速在60ms左右,即使在風速低于較大風速時,但由于臺風的不明確性、復雜性,造成建筑物的破損也在所難免,這些工程事故也暴露出與膜結構工程設計及安裝過程的不當直接相關,值得我們從中認真總結經驗教訓,以免后患。

  風對結構物的作用是相當復雜的,當風繞過結構時,會產生旋渦和氣流的分離形成復雜的空氣作用力。當結構剛度較大時,結構保持靜止不動,當結構剛度較小時,結構震動收到激發,這時空氣力產生動力作用,而動力作用可能激發風致振動。設計時應考慮當風速達到某一臨界值時,結構振幅不斷增加直至結構壞的自激振動(顫振等)。同時還應考慮低風速時所產生的限幅振動(渦激共振、抖振等)。此外長拉索因風雨作用也會產生較大幅度的振動。

  而膜結構自重輕、剛度小、自振頻率低,是一種典型的風敏銳結構,格外是一些開敞式或是有懸挑、體型跨度鉸大的景觀膜結構,這時風的動力作用不容忽視。

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