索膜结构抗风性能的复杂性

索膜结构抗风性能的复杂性

      索膜结构主要承受自重，活载，雪载及风载。作为一种典型的大跨轻质屋

面，向上的风载很可能比向下的自重，活载和雪载之和更大。因而，风载尤其是

风吸成为索膜结构主要的控制荷载。不少充气索膜结构的事故是由强风引起的。

      索膜结构与其他屋面结构相比，在受风荷载作用时有许多自身的特点。首

先，索和膜均为柔性材料，不能抵抗平面外弯矩，只能通过自身的变形来将弯矩

转化为轴力与剪力，这导致了索膜结构受荷过程中变形较大的特点。大变形的特

点使以往成熟的线性风振理论不能适用于索膜结构，面需采用非线性理论进行分

析。其次，由于索膜自重轻，刚度小而自振频率较低且密集，在风载作用下局部

膜单元的加速度和速度反应较大，可能对周围的空气紊流速度产生影而产生自激

振动：同时，部分膜单元在风载作用下，产生较大的变形，风载作用方向和大小

与结构的变形之间存在着相互的耦合作用。即在整个风振分析过程中，膜面表面

风场随着结构变形而变化，反过来又影响着结构的变形，使问题更加复杂。

       由于索膜结构抗风性能的复杂性，其研究进展决定着索膜结构的应用前景，

自前国内外在这一一领域的研究均在起步阶段。一些定性的问题上已经达成了观点

的一致，但要定量的确定还需要更多的研究。归结起来，可分为风振响应理论计

算方法，风洞试验和数值洞三种方法

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