强风作用下大跨度屋盖膜结构自动脱落装置概念设计及受力分析

为提高钢结构屋盖抗风能力,防止极端风荷载作用下膜结构钢屋盖的破坏,提出一种膜材自动脱落装置的概念构造设计,利用数值计算方法探究了装置夹角和抗拔深度对承载力的影响。选择实际工程,讨论了膜材自动脱落装置的选型和应用。强风作用下,伴随着装置中与膜材连接的构件与装置的分离和膜材脱落,分析了钢结构屋盖杆件轴力、位移和应力比的变化规律。结果表明:膜材脱落的面积越大,屋盖受力杆件卸荷效应越明显,膜材脱落区域的不同,卸荷效应也不相同,自动脱落装置应安装在受力敏感区域;与膜材不脱落相比,膜材完全脱落时的钢屋盖杆件最大内力、应力比和位移分别为不脱落时的59.9%、59.7%和59.6%,自动脱落装置的启用可明显降低钢屋盖受力杆件的作用效应,为结构安全提供保障。