气肋式充气膜结构风荷载作用下结构特性分析及模型试验

气肋式充气膜结构具有轻质、可移动、施工方便等优点,在临时会馆、机库等方面得到了广泛的应用。首先对气肋式充气膜结构的结构形式进行综述分析;随后以索笼绑带型气肋式充气膜结构为研究对象,建立共节点模型分析气肋直径、箍带数、内压对结构风荷载效应的影响,同时,通过在模型中删除索段的方法明确了各类索段的作用;最后进行了气肋加载试验,将试验结果和有限元计算结果进行了对比分析。

气肋式膜结构及其应用

气肋式膜结构是一种采用高压气肋作为支承体系的充气膜结构,通过将多根气肋连接成整体的方式创造出使用空间,具有轻质便携、可快速运输、低耗能、安全可靠等优点。为满足跨度大、承载性能强的要求,国内外学者对此进行了充分的研究,气肋式膜结构得到了广泛的应用和发展,成为国内外众多城市的象征性建筑。为此,首先对气肋式膜结构的结构形式进行了综述,概述了气肋内压的作用和设计要求,简述了工程应用中的设计内压,概括了使用性能监测手段和失效性能研究方法。随后对气肋式膜结构工程应用案例进行了归纳,此种结构形式已广泛应用于展览馆、运动场所、实验室、充气机库、存储仓库等实际工程项目中。在大跨度气肋式膜结构建筑中,索笼绑带型气肋式膜结构提供了一种有效的方法来连接多根气肋使其形成整体。绑带式连接可以通过增加绑带布置提高单根气肋的承载能力以及气肋之间的协同工作能力,着重介绍了索笼绑带型气肋式膜结构的结构特点和BUILDAIR公司采用索笼绑带型气肋式膜结构建设的大型飞机机库工程应用。最后对索笼绑带型气肋式膜结构工程应用中的气肋直径与结构跨度的关系进行了统计分析,结果表明,在大部分索笼绑带型气肋式膜结构工程案例中气肋直径与结构跨度的比值约为1/10,但具体气肋直径的选取,还需根据实际的工程条件通过设计分析后确定。