判斷膜面中是否出現(xiàn)褶皺的方法有很多種,有研究人員采用張力場理論中的主應力-主應變判斷準則,即當較小主應力6,≤0時,認為膜面處于褶皺狀態(tài).使用通用有限元軟件ANSYS,根據(jù)材料及設計參數(shù)建立膜面邊長為2.4m,反射面為2m×2m,跨數(shù)為5跨的模型,索使用link10單元進行劃分,膜面使用shel41單元進行劃分,并在單元剛度屬性中選擇只能受拉。
在傳統(tǒng)張拉方法和聯(lián)合張拉方法下,膜結構景觀膜面反射面內的較小的二主應力6.m與位移約束u之間的關系可以看出,當使用傳統(tǒng)張拉方法時,隨著支撐結構位移的增加6mm，迅速下降,其變化基本為線性。
當支撐結構的位移為0.026mm時,膜面中心處的較小的二主應力減小到0,此時根據(jù)主應力-主應變判斷準則,判斷出膜面出現(xiàn)褶皺。
有膜結構景觀工程使用了上述內外部懸索聯(lián)合張拉的方法,隨著支撐結構位移的增加,膜面中的應力的下降是非線性的;當邊界位移為3.2mm時,6.mn才為0,由此可以看出,在保障膜面發(fā)射面不出現(xiàn)褶皺的前提下,聯(lián)合張拉方法所能承受的支撐結構的變形約為傳統(tǒng)方法的123倍。
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