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遮阳汽车棚各荷载的计算分析
编辑:山东飞博膜结构工程有限公司   时间:2020-03-19

  一、静荷载(自重):

  遮阳汽车棚的静荷载包括有材料的重量,如索材、膜材、杆件等的重量。静荷载作用于整体z轴负向,由各单元的初始几何形状和单位重量自动计算并均匀分配到单元节点上。

  二、均布压力(吸力):

  均布压力(吸力)是指垂直作用于膜的表面的单位面积的压力,例如充气膜结构的气压。均布压力的方向与各膜单元的外法矢方向相反,吸力的方向同外法矢方向。由于单元几何位置与形状的变动,故在每个迭代过程中都要重新计算单元当前的面积与法矢方向,由当前的单元面积得出总压力,然后均分到三节点,再根据力的方向投影到整体坐标。

  三、雪荷载(使用活荷载):

  雪载区别于结构的自重荷载。自重荷载是单位膜材面积的荷载,雪载是由膜单元的水平投影面积与设计提供的单位水平面积的雪荷载q决定,作用方向为整体z轴负向。与均布压力一样,雪载的作用也需要在每个迭代过程进行革新。由当前遮阳汽车棚的膜单元面积与矢方向,求得膜元于水平面上的投影面积A,则单元每个节点承受整体z方向的雪载为:

         

  四、风荷载:

  静力计算部分不考虑风的脉动,将风荷载作为静力荷载计算。风载作用于任意形状表面的压力可表述为:

      

  本程序计算中采用相关简化方法,周全考虑各膜单元方位与风向的变动。该方法由用户输入单位面积上作用的风压力、风向与x轴的夹角,则从风载方向与各单元法向矢量的夹角的方向余弦可求得垂直作用于各单元表面的风力,按均布压力的计算方法分配至各节点,再投影到整体坐标方向。与均布压力不同的是,风载作用于每个单元的垂直压力(或吸力)均不相同,这种方法的优点在于,从风向与单元法矢的夹角的方向余弦是正值或负值,可以在程序中自动区分出风载对遮阳汽车棚膜面施加的是压力或吸力,较接近风载的静力作用特性

遮阳汽车棚

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