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聊聊膜结构汽车棚的物理性能及其力学性能
- 2022-03-11-

  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。

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