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我國充氣膜的研究發展與現狀
- 2020-04-29-

    盡管充氣膜結構具有較多優點,但是目前我國充氣式膜結構的應用還相當有限,不是很廣泛。制約其發展應用的主要原因有兩方面:一方面是長期以來在一般人的觀念里都把氣膜結構看作是帳篷之類的臨時性建筑,很少在實際工程中采用;另一方面是目前我國對充氣式膜結構的研究較少,起步比較晚,與市場外先進水平相比差距還相當顯明,建筑技術也還不夠成熟,仍處在摸索階段,氣膜結構技術知識沒有普及,同時也沒有相應的標準規范作為設計和施工的依據。

    近幾年來我國的學者在理論研究、工程實踐方面也做了不少工作。有學者通過選取三結點常應變應力三角膜單元,考慮膜材的小應變大變形幾何非線性特征,采用越新的拉格朗日增量表達式,在考慮充氣膜結構物理和幾何條件的基礎上,構造了氣膜結構的非線性有限元分析基本方程,給出應的非線性方程組解法,同時對充氣式膜結構全過程進行分析并對其造型進行技術研究;

    有學者采用正位試驗的方法,對整體充氣帳篷及充氣梁進行了足尺試驗研究,對結構荷載位移的全過程進行跟蹤,并同時結合非線性有限元理論分析,探討了充氣結構的受力機理、失穩現象及破壞機理,得出結構的限度承載力,提出了結構的初步設計方法;

    還有學者對充氣式膜結構進行了找形及荷載分析:李士民根據桿件慣性的概念對氣膜結構的充氣過程進行分析模擬對充氣式膜結構充氣過程進行了計算機模擬。

    還有人基于幾何非線性有限元理論,推導出氣膜結構膜單元與索單元的非線性剛度矩陣,同時建立了充氣式膜結構找形計算的平衡方程,并對充氣式膜結構的設計方法與成形過程進行了分析。

    總的來說,我國的充氣膜結構理論雖然起步較晩,但起點較高,發展較快已達到了適用化水平。

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