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膜结构式充电桩雨棚的设计过程有几个方面?
编辑:山东飞博膜结构工程有限公司   时间:2020-08-14

  一般结构的建筑物,其形状往往是由建筑师确定的,但膜结构充电桩雨棚类建筑则不同,它的变形比普通的结构要大些,并且膜结构的形状是在施工的过程之中逐步构成的,有个形状待确定的问题,需结构工程师来参与。为寻求合理美观的几何外形,这个过程通过计算机的几次迭代,就可确定膜结构初始的形状。膜结构因其较强的材料非线性、几何非线性、风敏锐性和大变形效应而有别于一般结构,一个典型的膜结构设计过程主要分为:找形分析、荷载分析、裁剪分析三项步骤:

  一、找形分析:

  找形分析的主要内容是寻找并确定一个满足膜内力平衡条件、与设计者期望形状相近的曲面。

  膜结构充电桩雨棚找形分析又多种理论及方法,早期,人们用肥皂膜法和物理模型法随着理论研究的深入和计算机的应用,找形方法越来越多,目前,较为成熟的方法主要有:有限元法、力密度法、等应力法和动力松弛法。

  二、荷载分析:

  荷载分析主要是由找形确定的曲面形式于各外荷载作用下其变形、膜内力的求解,从而进行安全性评价和结构选材选型。这一过程主要包含结构静力分析和和风动力分析。

  目前,较为成熟的静力分析方法主要是非线性有限元法,非线性有限元法理论考虑了几何非线性与皱折影响,把膜材当成各向异性的弹性材料,所得结果基本满足工程需要。风动力分析由于屋面形态的百般变化,体型系数较难明确,大部分安全系数高的结构都需经风洞实验才能确定。

  三、裁剪分析:

  裁剪分析是膜结构充电桩雨棚设计之中的一个关键步骤,就是在考虑预应力的施加分区、膜材的性能、幅宽及单元的剖分策略的前提下,寻找适合的裁剪线位置及其分布,确定裁剪式样,计算二维膜材的裁剪下料图的整个过程。裁剪分析方法主要有:物理模型法、几何模型法、平衡模型法。

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