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    如何利用氣枕式膜結構設計?這些小妙招大家GET 到了嗎?

    所屬分類:公司頭條    發布時間: 2020-11-04    作者:admin
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    對于氣枕式膜結構的設計,常采用專業膜結構設計軟件 EASY 或 3D3S 膜結構模塊完成,而對于復雜結構需要進行有限元分析時常采用 ANSYS 軟件。.常用的膜結構設計軟件為德國 Technet GmbH 的有限元軟件 EASY( 圖 9) ,具有快速、靈活、可靠的特點,具有找形、膜面分析、裁剪、充氣結構分析、膜與支承結構協同分析等多個模塊。

    在經過膜結構基本體系和方案選擇后,氣枕式膜結構的設計主要包括整體構造 、初始形態的 找 形 、裁剪設計 、荷載分析 、充氣系統的設計 。由于氣枕式膜結構常常作為屋面系統,多數會伴隨天溝設計,即防水排水設計。

    首先利用膜結構設計軟件對膜結構氣枕的初始形態進行找形 ,包括矢高 、形狀 、大小 、曲面等,通常需要結合建筑要求 、荷載情況以及主體結構的情況來進行設計。在氣枕設計中,首先需要確定一個合理的曲面 。為確保在外荷載作用下結構性態良好,常采用力平衡找形方法如動力松弛法 、力密度法等來建立曲面; 平衡曲面可用多種方法確定,如動力松弛法 、力 密度法等,不同的方法各有利弊 。但總體而言,力密度法在業內被認為是.合理和.靈活的找形技術 。

    ETFE 膜是超彈性材料,為了檢核評估其在外荷載作用下的特性,針對 ETFE 膜結構變形的特點,必須進行幾何非線性結構分析,按照承載力極限狀態和正常使用極限狀態進行設計。

    氣枕膜氣枕膜氣枕膜

    由于氣枕膜面為三維曲面,故對于單張平面 ETFE 膜材,無法直接成形,故需要對平面膜材進行三維裁剪設計,再對裁剪片進行熱合,以達到設計曲面的要求 。通過膜結構設計軟件可以直接進行裁剪設計,得到不同的裁剪片 。

    氣枕式膜結構荷載根據規范合理取值 ,主要考慮恒荷載、活荷載、風荷載、雪荷載、 氣枕內壓以及溫度荷載。其中恒荷載為 ETFE 膜材自重,通常很輕,可以忽略,且氣枕通常不允許上面有人,故活荷載也可不考慮。

    此外,氣枕與主體結構的連接需要設計與驗算,工程中常常采用鋁合金夾具對氣枕邊界進行固定,然后將鋁合金夾具連接在天溝處或主體結構。對于充氣系統的設計,需要根據氣枕的容積配置合適的供氣機,且需要留有安全儲備,即若某臺供氣機發生故障,其它供氣機仍可滿足整個結構的供氣要求。每臺供氣系統一般都配有壓力感應器,以監控氣枕的內壓,隨時可對氣枕內壓進行自動調節。

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