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圆筒式充气膜结构的风压系数之研究
- 2020-08-09-

  圆筒状充气膜结构与其他形式的充气式膜结构一样同属于典型的风敏锐柔性结构,在风荷载作用下变形较大。由于结构表面风压是不断变化,要想准确的得出气膜上各点处的风压分布情况相当困难。目前我国的气膜结构设计风荷载取值仍无统一的规范标准,只能依靠经验取值。国外虽对这种柔性的气膜结构的风压系数取值有所规定,但各国规定的差异较显明。为了得到建筑物表面风压实际大小及分布情况,目前世界上各国都采用了类似的方式来获得结构的风压系数,一般有两种方法:一种是在实际建筑物上测定其表面压力分布;另一种是采用缩小比例模型进行相应的风洞试验。充气膜结构的风压分布情况同样也可以采用上述的两种方法获得。

  有研究人员对其风压系数进行了相关实验研究后,得出如下结论:

  1、整体而言,圆筒状充气式膜结构与刚性的圆拱形结构风压系数分布情况的变化趋势相似,相对应位置处,刚性模型的风压系数小于柔性模型,柔性结构风的作用越加显明。

  2、不同的内外压之比Pi/q作用下,柔性气膜结构的风压分布情况相当相似,均表现为90°左右时风压系数达到较大值,30°~60°之间某一位置处(θ)风压系数为0,0°~θ范围内风压系数取正值,表现为结构承受风压力,0~180°范围内风压系数取负值,表现为结构承受风吸力作用

  3、内外压之比Pi/q影响结构的较大风压系数值,内外压之比Pi/q越小,对应的充气膜结构越柔,相应的较大风压系数值越大,风的作用也越显明;反之,内外压比Piq越大,膜结构表现为越刚,风压系数值也越小,风压分布情况亦越趋近于刚性结构。