聊聊膜结构汽车棚的物理性能及其力学性能

　　一、膜结构汽车棚的物理性能：

　　（1）良好光学性能∶膜材的透光性可以产生自然漫反射光，使结构显得轻盈，给人一种温馨舒适感。可作为幕墙材料，用于立面维护体系。

　　（2）轻质强度较高∶膜材自重较小，抗拉强度较强，具有的强度接近钢材，可使膜材满足大跨度建筑结构要求。

　　（3）耐火性∶膜材具有阻燃性，当用于半封闭、临时性建筑时，防火性好;当用于长期性、全封闭屋盖时，需考虑膜材耐火性能。

　　（4）隔热性∶隔热性较差，当用于对保温性能要求高的结构时，可采用双层或者多层来提高保温性，并且在两层膜之间布置空气隔层，厚度为25-30cm。

　　（5）隔音性能∶声学性能较低，隔音效果较差。对于建筑结构对外部降噪要求高时，普通的膜结构不适用。

　　二、膜结构汽车棚的力学性能：

　　膜材是由经、纬向正交编织的基层并在其上涂覆涂层的柔性材料，其与其他材料在荷载作用下所表现出的力学性能有所不同，具体如下∶

　　（1）粘弹性∶由于织物纤维具有粘弹性效应，因此膜材也表现为粘弹性。粘弹性主要表现为蠕变和应力松弛现象。①蠕变∶膜材产生蠕变现象主要原因是∶内因包括纤维与基体在力学性能上有所差异;外因则是荷载的大小以及作用时间的长短。②应力松弛∶膜材因蠕变产生应变，应变则会导致出现应力松弛现象，而结构刚度会随着应力松弛现象逐渐降低，膜结构车棚膜面此时出现应力集中现象。

　　（2）几何非线性;荷载下膜材的变形挠度明显大干自身厚度，发生坚向位移，产生应力、应变，这种情况下，外力与变形未符合Hooke定律，呈现出几何非线性。

　　（3）材料非线性∶可将单轴拉伸下的膜材应力-应变曲线分为线性、变形加强与应力加强三个阶段。但实际上，初始预张力很小，通常小于膜材抗拉强度的1/10，所以膜材一直处于弹性工作阶段内，因此本文分析不考虑材料非线性。

　　（4）膜结构汽车棚膜材的非弹性∶反复加载条件下，膜材加载、卸载曲线有所差异，随加载循环次数增加，两者差异越来越小，且非线性程度减弱，应力-应变关系慢慢趋向线性。