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我国充气膜的研究发展与现状
- 2020-04-29-

    尽管充气膜结构具有较多优点,但是目前我国充气式膜结构的应用还相当有限,不是很广泛。制约其发展应用的主要原因有两方面:一方面是长期以来在一般人的观念里都把气膜结构看作是帐篷之类的临时性建筑,很少在实际工程中采用;另一方面是目前我国对充气式膜结构的研究较少,起步比较晚,与市场外先进水平相比差距还相当显明,建筑技术也还不够成熟,仍处在摸索阶段,气膜结构技术知识没有普及,同时也没有相应的标准规范作为设计和施工的依据。

    近几年来我国的学者在理论研究、工程实践方面也做了不少工作。有学者通过选取三结点常应变应力三角膜单元,考虑膜材的小应变大变形几何非线性特征,采用越新的拉格朗日增量表达式,在考虑充气膜结构物理和几何条件的基础上,构造了气膜结构的非线性有限元分析基本方程,给出应的非线性方程组解法,同时对充气式膜结构全过程进行分析并对其造型进行技术研究;

    有学者采用正位试验的方法,对整体充气帐篷及充气梁进行了足尺试验研究,对结构荷载位移的全过程进行跟踪,并同时结合非线性有限元理论分析,探讨了充气结构的受力机理、失稳现象及破坏机理,得出结构的限度承载力,提出了结构的初步设计方法;

    还有学者对充气式膜结构进行了找形及荷载分析:李士民根据杆件惯性的概念对气膜结构的充气过程进行分析模拟对充气式膜结构充气过程进行了计算机模拟。

    还有人基于几何非线性有限元理论,推导出气膜结构膜单元与索单元的非线性刚度矩阵,同时建立了充气式膜结构找形计算的平衡方程,并对充气式膜结构的设计方法与成形过程进行了分析。

    总的来说,我国的充气膜结构理论虽然起步较晩,但起点较高,发展较快已达到了适用化水平。

膜结构充气膜