矩形平面投影气膜结构风振响应特性及风振系数研究

近年来,矩形平面投影气膜结构被广泛应用于大跨度气膜煤仓等设施中,但是规范中尚无该类结构的风振系数。本文通过风洞测压试验,测量了典型矢跨比矩形平面投影气膜结构的风荷载;运用非线性动力时程分析法分析了结构的风振响应。研究了风速、风向、跨度、矢跨比和内压等参数对结构变形和响应极值的影响。结果表明:结构呈现迎风面及背风面凹陷、顶部和两侧向外凸的平均变形特征;极值响应的分布受结构参数和风向角的影响;响应的大小与跨度和矢跨比呈正相关;增大内压在一定程度上可以提高结构的抗风性,内压调控区间建议为400~500Pa;给出了可供抗风设计参考的位移风振系数及应力风振系数。

气承式膜结构煤棚调整内压下的实测位移响应分析

随着气承式膜结构煤棚跨度和单体面积的增加,内压分布特征的变化复杂。目前缺乏针对大型项目的内压升降与位移响应变化关系的实测验证,以确定结构位移响应理论计算值与实测数据是否吻合。基于布设在浙江乐清电厂115m×317m的气承式膜结构煤棚的健康监测系统,在台风来临前对结构进行了升降压-保压测试。实测了结构7个不同测点的位移响应,分析了调整内压时结构的位移响应特征。同时,将实测结果与数值模拟结果进行对比分析,验证了对于大跨度气承式膜结构基于压力等效分析方法的可靠性。

纺膜参数对PVC中空纤维膜结构与性能的影响

以聚氯乙烯(PVC)和醋酸纤维素(CA)为膜材料,采用非溶剂致相分离(NIPS)法,通过改变纺膜参数制备了PVC中空纤维膜.结果表明:所制得的中空纤维膜具有致密皮层,断面为海绵孔与指状孔共存结构,纯水通量可达314 L/(m^(2)·h),BSA截留率可达95.0%,断裂强度22 MPa.此外,细中空纤维膜可在0.6 MPa压力以下稳定运行,并可对自来水中的有机物深度脱除49.30%.

中空纤维膜结构的电化学检测装置设计

目前中空纤维膜的结构检测手段主要包括扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜等,存在检测成本高、操作不便等问题。为此,基于电化学交流阻抗谱(EIS)检测方法自主设计并开发了中空纤维膜EIS检测系统。首先,制备中空纤维膜并通过扫描电子显微镜对其进行表征;然后,针对膜结构设计检测装置,进行不同电极材质的可行性分析、不同电极长度的影响分析以及不同结构中空纤维膜的EIS检测;最后,验证了该中空纤维膜电化学检测装置的有效性。

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。

双膜结构FBG土压力传感器优化设计及灵敏度分析

为实现桩基础结构安全及其服役状态的监测和有效评估,提出一种双膜结构土压力传感器,以光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)为传感元件,通过保护结构中增加的温度补偿膜,实现温度作用与外部荷载作用的彻底分离。基于双膜结构土压力传感器的工作原理,讨论了传感器压力灵敏度系数特性。结合有限元分析和实验研究,对灵敏度系数的影响参数展开了系统分析。数值分析结果表明,膜片厚度对压力敏感度系数的影响最大,结构半径和膜片厚度可选取为20 mm和1.8 mm;实验结果表明,在0-2 MPa范围内,压力灵敏度系数达3.32 pm/kPa。

气承膜结构储煤棚火灾温度及内部气压模拟研究

近年国家对高质量、绿色发展不断提出新要求,建筑形式新颖的气承膜结构因其独特的优势在储煤场中得到大量应用,但与之对应的是特殊的消防安全问题。针对气膜结构储煤场的膜内温度分布、气压变化进行数值模拟研究,结果表明:膜面附近最高温度取决于火源与膜面之间的距离,火源距离膜面过近时,膜材将受热穿孔,穿孔面积最大可达29.75 m^(2),大部分热烟随穿孔排出,膜内整体温度将大大降低;当膜材不被烧穿时,不同火源位置的膜内压强变化趋势相似且内压最大值相差不大;当膜材被烧穿时,膜内压强迅速降低,将影响气膜结构稳定性并可能导致建筑倒塌。

单层拉索式ETFE膜结构制作安装关键技术

结合实际工程应用,介绍单层拉索式ETFE膜结构安装技术特点与难点及其安装关键技术。采用膜结构逆向建模、双轴试验、现场组合安装、膜结构张拉等技术,实现了单层透明ETFE膜结构精准安装。实践表明,该技术节约了劳动力,缩短了工期,安装质量高,施工过程安全可靠,经济效果显著。

BIM技术在碳纤维立面索膜结构深化设计与施工中的应用

厦门新体育中心项目白鹭体育场建筑立面采用碳纤维立面索膜结构,具有造型复杂、多专业交叉及施工难度大等特点。本文采用3D3S Design软件进行碳纤维立面索膜结构的二次钢结构、碳纤维索结构及膜结构的深化设计,设计了一种立面平行板碳纤维索专用索夹;通过Revit软件进行施工模拟分析,对白鹭体育场碳纤维立面索膜结构进行分析,提出了基于BIM技术碳纤维立面索膜结构设计及施工的标准化流程。实践表明:BIM技术在碳纤维立面索膜结构设计与施工中的应用,可提前发现并解决复杂节点设计及碰撞问题,提高深化设计效率,同时可优化施工部署,降低返工风险。

花瓣形大弧度悬挑双色PTFE膜结构深化设计研究

以广州某新建火车站项目膜结构工程为例,详细介绍花瓣形大悬挑双色PTFE膜结构深化设计节点做法。针对夹具选型、夹具与二次钢构龙骨的连接方式、双拼色尖角处做法、膜结构与铝板幕墙侧封板、膜结构与金属屋面檐口等关键节点和部位的深化设计方案进行说明。运用云扫描技术建立主体钢结构模型,为深化设计提供基础测量数据,降低现场测量工作量。选用单腔夹具与二次钢构龙骨通过电动扳手上紧螺栓,连接固定PTFE膜材。在膜结构与铝板幕墙侧封板、膜结构与金属屋面檐口处将压膜板与单腔夹具焊接连接,完成夹具固定,双拼色尖角处选用压膜铝板夹具安装膜材。在膜结构预张拉施工时,采用在加工厂张拉的方式,降低了高空预张拉施工难度。

膜结构在钢结构化工仓储防腐领域的创新应用

以某项目中硫酸铵棚反吊膜结构的建造为例,着重介绍了膜结构(反吊膜)在大跨度空间结构防腐领域的技术创新与实践成果。这一成果有效解决了钢结构防化学腐蚀问题,大幅降低了建造成本,很好地解决了钢结构防腐成本高昂、使用寿命短、后期维护成本高和频率频繁等技术难题,为后续类似化工工程提供了施工参考。

气承式膜结构煤场调整进出风口下温度场变化的数值模拟

为了改善气承式膜结构煤场内部的工作环境,本文通过计算流体力学方法研究了大型气承式膜结构煤棚内部进口风速、排风口数量和排风口尺寸对结构内部温度变化的影响。结果表明:增加排风口个数或扩大排风口尺寸会使内部流体的平均流速增加,增加进风口的风速会使内部流体的流速显著提升,改变排风口个数与尺寸对内部环境的温度基本没有影响。该结果可以为相关结构的内部温度控制提供依据。

体育馆张拉膜结构的安全管理策略

本文探讨了体育馆张拉膜结构的安全管理策略,包括增强材料耐久性与性能监测、结构设计优化与风险评估、定期安全检查与维护、应对极端气候的紧急预案制定,以及技术创新与智能监控系统的运用等五个方面,旨在确保这些结构的稳定性和使用者的安全。

超大跨煤棚预应力拱桁架索膜结构工程应用介绍

对露天煤场进行环保全封闭建设具有良好的社会效益和一定的经济效益。阐述煤场封闭工程建设的必要性,从煤场规划、储煤工艺和电厂要求等方面分析超大跨煤棚方案的合理性,介绍煤棚建设概念设计,阐述预应力桁架结构技术,分享索膜结构的设计难点及施工经验,展示超大跨煤棚应用效果,以期为其他大型料场棚化工程提供借鉴。

气承式膜结构煤场进出风口调整对内部气体含量影响的数值模拟

为了改善气承式膜结构煤场内部的工作环境,本文通过计算流体力学方法研究了大型气承式膜结构煤棚内部进口风速、排风口数量和排风口尺寸对结构内部CO和CH4质量分数的影响。结果表明:增加排风口个数或扩大排风口尺寸对内部流体的平均流速的增幅甚微,增加进风口的风速对提升内部流体的流速效果显著;改变排风口个数与尺寸对CO和CH4的质量分数分布基本没有影响。该结果可以为相关结构的内部气体环境控制提供依据。

大空间张拉索膜结构分析与优化

随着施工技术的进步,大空间张拉索膜结构广泛应用。基于此,为进一步提升大空间张拉索膜结构使用安全性,本文研究中将结合实际案例对该结构进行深入分析并提出相应优化意见,以此为提升工程建设质量以及使用安全性提供优化思路。

基于可持续发展理论的智能化膜结构遮阳设施设计

在如今绿色生态化的时代发展背景下,如何利用现有技术手段在满足可持续发展策略的同时改造传统建筑设施,是今后绿色发展方向上的新难题以及新型研究方向。文章基于可持续发展理论,通过与传统遮阳设施的比较以及引入信息智能技术和新型膜结构材料,探讨智能化膜结构遮阳设施的设计。智能化膜结构遮阳设施基于可持续发展理论结合新型材料和新型技术,在达到遮阳设施功能性要求的同时,满足不同时间、不同地区的遮阳需要。

双曲面多功能膜结构建造关键技术研究

为提升建筑施工的质量效果,通过以膜结构施工技术为主要研究对象,着重从建筑结构施工的角度,对建筑空间膜结构的应用进行研究,结合实际的工程案例,分析膜结构的应用优势和发展情况,基于工程建设经验,总结提出双曲面多功能膜结构在建筑项目施工中的应用要点,对施工技术应用加强规范管理。

电流焦耳热调控反转型垂直(Co/Pt)n/Co/IrMn纳米多层膜结构的交换偏置效应研究

交换偏置效应影响磁敏传感器中的关键性能参数.在外加磁场辅助下,本文提出一种电流产生的焦耳热调控交换偏置效应的研究方法.通过该方法,系统调控了反转型垂直纳米多层膜结构(Co/Pt)_(n)/Co/IrMn(简称垂直多层膜结构,n+1是Co层周期数)的面内交换偏置效应,不仅连续改变了交换偏置场Heb大小,而且实现了Heb的翻转.在垂直多层膜结构中,如果固定外加磁场H_(p)(脉冲电流I_(DC))后连续改变I_(DC)(H_(p))的大小可以连续调控Heb的数值;如果固定H_(p)(I_(DC))后同时改变I_(DC)(H_(p))的大小和方向,则在较大I_(DC)时可实现H_(eb)的翻转.结果表明,该方法可以用来原位调控磁敏传感器的线性磁场范围和灵敏度等关键性能参数,对磁敏传感器的优化研究具有重要的借鉴意义.

充气膜结构研究综述

为了解充气膜结构研究现状,本文结合近年充气膜结构研究概况,从充气膜结构受力、膜材、找形、载荷、裁剪、结构消防等方面整理相关文献。归纳充气膜结构现有研究特点,如对膜结构进行有限元模拟的数值计算方法逐渐取代物理模型法;对膜材阻燃抑烟性能研究较多,对膜材阻燃稳定性能研究较少;找形常结合启发式算法或摄影测量手段;流固耦合分析柔性膜结构相对复杂;裁剪过程难以确保膜结构形状最佳;建筑膜材防火等级划分较简易,对膜材燃烧特性方面研究较单一。并在分析已有文献的基础上,进一步提出关于充气膜结构的主要应用与研究方向。充气膜应用主要包括储煤棚、体育建筑及沼气贮气装置等;研究方向主要包括非线性与流固耦合效应、储煤棚抗火性能、防火标准规范及气压控制等。