膜結構停車(chē)棚的設計過(guò)程:
1 形態(tài)分析
形態(tài)分析包括結構初始形狀的確定和結構初始幾何態(tài)的分析,即找形分析的過(guò)程。其目的是確定滿(mǎn)足控制點(diǎn)邊界條件和初始預應力荷載平衡條件的膜結構停車(chē)棚形狀,以及與之相關(guān)的初始預應力分布。結構在外部荷載作用下從初始狀態(tài)變形至工作狀態(tài)的問(wèn)題是彈性和彈塑性變形問(wèn)題,可以采用非線(xiàn)性有限元予以求解。
2 荷載分析
荷載分析是檢驗結構能否在實(shí)際環(huán)境中風(fēng)、雨或雪等荷載作用下正常工作,不發(fā)生過(guò)大的變形和不出現褶皺和松弛。在進(jìn)行荷載分析時(shí),應對計算的各個(gè)單元中的****應力和最小應力進(jìn)行判斷。若在迭代過(guò)程中出現膜的褶皺或松弛,應相應修改其單元本構矩陣后再進(jìn)行下一步的迭代。
3 裁剪分析
膜結構停車(chē)棚的裁剪分析是膜結構停車(chē)棚設計中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù),F有研究裁剪的工作是在基于形狀判定和荷載分析之后的特定幾何外形上進(jìn)行的。裁剪分析中最棘手的問(wèn)題是考慮初始預應力造成的膜材經(jīng)緯方向的伸長(cháng)對裁剪下料的影響。膜結構停車(chē)棚是張力結構的一種,其整體剛度主要由初始預應力提供,單片膜材的裁剪和拼接是在無(wú)應力狀態(tài)下進(jìn)行的,而結構張成后膜材必須處于全張力狀態(tài)。裁剪分析方法可分為3大類(lèi):物理模型方法、幾何模型方法、平衡模型方法。