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体育馆张拉膜结构的安全管理策略

石材 2024年第6期 111-113页

作者：徐泽飞广西民族大学广西南宁530006

本文探讨了体育馆张拉膜结构的安全管理策略,包括增强材料耐久性与性能监测、结构设计优化与风险评估、定期安全检查与维护、应对极端气候的紧急预案制定,以及技术创新与智能监控系统的运用等五个方面,旨在确保这些结构的稳定性和使用... 详细信息

本文探讨了体育馆张拉膜结构的安全管理策略,包括增强材料耐久性与性能监测、结构设计优化与风险评估、定期安全检查与维护、应对极端气候的紧急预案制定,以及技术创新与智能监控系统的运用等五个方面,旨在确保这些结构的稳定性和使用者的安全。

关键词：张拉膜结构体育馆安全管理策略结构设计智能监控

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张拉膜结构在雪荷载下的响应及分析方法研究

振动与冲击 2008年第6期27卷 25-31,98页

作者：田珺叶继红东南大学土木工程学院南京210096

首先给出根据膜结构期望使用年限重新确定基本雪压的方法,再采用最大熵法可靠度理论计算张拉膜结构在雪荷载满跨堆积和半跨堆积时各节点的最大可能变形(位移),最后利用ANSYS求出相应工况的膜面应力分布,并与现行确定性方法所求得的膜面... 详细信息

首先给出根据膜结构期望使用年限重新确定基本雪压的方法,再采用最大熵法可靠度理论计算张拉膜结构在雪荷载满跨堆积和半跨堆积时各节点的最大可能变形(位移),最后利用ANSYS求出相应工况的膜面应力分布,并与现行确定性方法所求得的膜面应力分布做对比分析。研究表明:可以用现行工程设计方法设计膜面承受满跨雪载的工况;但对于雪载半跨分布情况,工程中所用的确定性分析方法对于自重轻、对外荷载敏感的膜结构而言有些偏于不安全。

关键词：张拉膜结构雪荷载最大熵法确定性方法

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张拉膜结构形状确定的实验研究

工程力学 2010年第4期27卷 117-124,140页

作者：叶继红田珺东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

在膜结构找形中,力密度法引入了"力密度"的概念,使问题简化。但力密度法需要多次试算后才能确定合适的力密度取值,这给找形过程带来困难。该课题组对力密度法的找形过程进行改进,避开其中"力密度"的概念,使找形计算过程简洁高效。该文... 详细信息

在膜结构找形中,力密度法引入了"力密度"的概念,使问题简化。但力密度法需要多次试算后才能确定合适的力密度取值,这给找形过程带来困难。该课题组对力密度法的找形过程进行改进,避开其中"力密度"的概念,使找形计算过程简洁高效。该文即对这种"改进力密度"法进行了试验研究,以验证该方法的正确性。试验模型为一平面尺寸为4m×4m柔性索边界、四点支承的马鞍形张拉膜结构。张拉过程采用应力和位移同时控制,量测模型零状态、中间状态和张拉成形后状态边索和膜面的应变值及膜面监测点的空间坐标。通过试验值与理论值在膜面应变、索应变及膜面空间坐标的比较及与ANSYS法、解析法的比较,说明改进力密度法是正确的,可用于实际工程的膜结构找形分析。另外,通过本次实验,我们对膜面应变的量测也得到了一些经验教训。

关键词：张拉膜结构找形方法力密度法算法改进实验研究

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张拉膜结构模型全过程试验研究

建筑结构学报 2004年第2期25卷 49-56,78页

作者：卫东杨庆山沈世钊北京市建筑设计研究院北京100045 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

本文对一较大的足尺张拉膜结构模型进行了张拉成型和荷载试验,并进行了模型的自振频率测量试验。通过对该模型张拉成型阶段索、膜内应力值的测量表明,张拉膜结构在预应力阶段基本符合等应力假设,但在拉索附近由于边缘效应,膜内应力并不... 详细信息

本文对一较大的足尺张拉膜结构模型进行了张拉成型和荷载试验,并进行了模型的自振频率测量试验。通过对该模型张拉成型阶段索、膜内应力值的测量表明,张拉膜结构在预应力阶段基本符合等应力假设,但在拉索附近由于边缘效应,膜内应力并不均匀。模型的荷载试验表明,在正常使用荷载作用下结构基本处于弹性工作状态。模型的自振频率测量试验证明,张拉膜结构振动存在与空气耦合引起的附加质量影响,其阻尼比值及变化规律与一般刚性结构存在明显差异。

关键词：张拉膜结构等应力曲面边缘效应自振频率短程线

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张拉膜结构风致动力灾变研究进展

哈尔滨工业大学学报 2017年第6期49卷 1-9页

作者：武岳陈昭庆孙晓颖结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012

为明确膜结构的风致动力灾变机理,分别从现场实测、气弹模型风洞试验、流固耦合数值模拟等方面的研究进展,探讨了膜结构附加气动力和气弹失稳机理等问题.研究表明:受实测设备、气弹模型试验相似理论和流固耦合模拟方法等方面的限制,膜... 详细信息

为明确膜结构的风致动力灾变机理,分别从现场实测、气弹模型风洞试验、流固耦合数值模拟等方面的研究进展,探讨了膜结构附加气动力和气弹失稳机理等问题.研究表明:受实测设备、气弹模型试验相似理论和流固耦合模拟方法等方面的限制,膜结构流固耦合现象的观测模拟方面,针对实际工程的研究仍比较少;流固耦合振动机理方面,普遍认为,气弹失稳与形成于结构表面附近的旋涡有关,表现为结构总阻尼比的大幅衰减;但已有研究成果多基于对简单膜结构在近似均匀流场中振动现象的观测得出,与实际工程相差比较大.建议以后从以下几方面进一步深入:气弹模型试验相似理论的相似偏差量化分析方法和误差修正技术;大型膜结构实际工程流固耦合数值模拟关键技术;基于现场实测、气弹模型风洞试验、数值模拟和解析等多种研究手段的膜结构气弹失稳机理研究;便于工程设计人员接受的考虑流固耦合的膜结构抗风设计方法.

关键词：张拉膜结构风致动力灾变流固耦合气弹效应

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梁-柱支承的张拉膜结构整体找形分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2005年第7期33卷 78-83页

作者：韩大建苏建华华南理工大学建筑学院广东广州510640

用力密度法对梁-柱支承的张拉膜结构进行找形分析.在找形过程中考虑了膜体与梁-柱构件之间的相互作用.文中推导了结构体系的整体找形公式,其中梁-柱结构分别采用了小变形理论和有限变形理论建立模型,并编制了相应的找形分析程序.通过算... 详细信息

用力密度法对梁-柱支承的张拉膜结构进行找形分析.在找形过程中考虑了膜体与梁-柱构件之间的相互作用.文中推导了结构体系的整体找形公式,其中梁-柱结构分别采用了小变形理论和有限变形理论建立模型,并编制了相应的找形分析程序.通过算例对这种带梁-柱支承的膜结构整体找形问题进行了分析和讨论,结果证明了文中方法的可行性.

关键词：梁-柱支承张拉膜结构整体找形

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典型张拉膜结构风压分布特性数值分析

建筑结构学报 2016年第S1期37卷 1-12页

作者：孙晓颖李天娥张强武岳哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点试验室黑龙江哈尔滨150090 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

为研究典型张拉膜结构在风荷载作用下的受力特点,对鞍形、伞形、双跨脊谷式及拱支式4种张拉膜结构进行了系统的数值分析。基于雷诺时均法的k-kl-ω湍流模型对某一鞍形膜结构进行了数值分析,并将其结果与试验结果进行对比分析,验证了采... 详细信息

为研究典型张拉膜结构在风荷载作用下的受力特点,对鞍形、伞形、双跨脊谷式及拱支式4种张拉膜结构进行了系统的数值分析。基于雷诺时均法的k-kl-ω湍流模型对某一鞍形膜结构进行了数值分析,并将其结果与试验结果进行对比分析,验证了采用数值方法的准确性。对4种张拉膜结构进行数值模拟,分析了风向角、矢跨比、跨高比及跨度对结构平均风压分布的影响规律。结果表明:风向角对风压分布的影响最大,不同风向角下膜面最大风吸力出现的位置也不同,说明气流在屋盖前缘产生的漩涡脱落作用是影响屋面风荷载特性的主要因素;矢跨比的影响次之,迎风前缘的风压变化明显,其余区域变化较小。根据4种张拉膜结构的结构型式及风压分布特点将屋面分区,并依据本文的数值模拟结果给出了屋面各区域的风载体型系数,以期为工程设计提供参考。

关键词：张拉膜结构风压分布数值模拟平均风压系数分区体型系数

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单向张拉膜结构气弹模型试验研究

建筑结构学报 2013年第11期34卷 63-69页

作者：孙晓颖陈昭庆武岳哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

在均匀流场中进行开敞式单向张拉膜结构气弹模型风洞试验,研究膜结构的流固耦合机理。研究表明:膜的气弹失稳主要由涡激共振引起,膜结构在风荷载作用下变形到平衡位置并围绕该平衡位置进行振动,特定风速下,流体流经平衡位置会产生旋涡... 详细信息

在均匀流场中进行开敞式单向张拉膜结构气弹模型风洞试验,研究膜结构的流固耦合机理。研究表明:膜的气弹失稳主要由涡激共振引起,膜结构在风荷载作用下变形到平衡位置并围绕该平衡位置进行振动,特定风速下,流体流经平衡位置会产生旋涡。低风速下,膜以一阶模态为主振动,流场中没有任何旋涡;超过一定风速后,振动中出现了某高阶模态的响应,流场中也出现了与该阶模态主频接近的旋涡;随着风速的增大,旋涡的主频与该阶模态频率的差别越来越小进而变化到相等,后又变化到差别越来越大,导致该阶模态的共振响应越来越弱直至消失;随着风速的继续增大,旋涡的频率会与膜的其他阶模态基频接近,导致结构发生其他阶模态的涡激共振。这种涡激共振是一种周期性振荡式失稳,结构的无量纲第一临界风速约为0.84,第二临界风速约为2.27。

关键词：张拉膜结构风洞试验气弹效应共振临界风速

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封闭式单向张拉膜结构气弹失稳机理研究

建筑结构学报 2015年第3期36卷 12-19页

作者：陈昭庆武岳孙晓颖哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

在均匀流场中进行了封闭式单向张拉膜结构气弹模型风洞试验,考察了膜预张力和来流风速对结构振幅、振动模态和总阻尼比的影响,以及膜面位移与膜上方流场的频谱相关性,分析了封闭式膜结构的气弹失稳机理,给出了气弹失稳无量纲临界风速。... 详细信息

在均匀流场中进行了封闭式单向张拉膜结构气弹模型风洞试验,考察了膜预张力和来流风速对结构振幅、振动模态和总阻尼比的影响,以及膜面位移与膜上方流场的频谱相关性,分析了封闭式膜结构的气弹失稳机理,给出了气弹失稳无量纲临界风速。研究结果表明:低风速下(无量纲风速小于1.2时),流场中的旋涡主频远低于结构基频,结构以受迫振动为主;随着风速增大,流场中出现与结构2阶反对称模态频率接近的旋涡,导致结构发生以2阶模态大幅振动为特征的涡激共振,且在无量纲风速不小于1.2的风速范围内出现振动锁定现象,结构总阻尼比迅速衰减接近0。由此可认为,封闭式膜结构的气弹失稳由涡激共振引起,结构振幅的突然增大、主导振动模态的突然改变以及总阻尼比的突然减小为其主要特征;气弹失稳无量纲临界风速约为1.2。

关键词：张拉膜结构风洞试验气弹效应涡激共振临界风速