充气式张弦穹顶结构静力性能与稳定性研究

摘要：

基于Tensairity结构概念设计了跨度80 m的充气式张弦穹顶结构,建立了精细化的有限元模型,实现了零状态、初始态和荷载态的全过程数值模拟,分析了结构在不同工况下的静力性能和稳定性.研究表明:该结构体系具有良好的静力性能和稳定性,内压在1～4 kPa范围内即可保证充气气囊对刚性构件的支撑作用;整体结构没有出现明显的弹性失稳问题,导致结构失效的主要原因是构件的材料破坏和膜材的应力松弛;当内压较低时,结构因上层膜面松弛而失效;当内压较高时,结构因刚性上弦大范围进入塑性状态而破坏.自振特性分析表明,该结构的整体刚性较大,但绕中心轴的抗扭刚度较为薄弱.

关键词：充气式张弦结构、气囊、内压、有限元分析、静力性能、稳定性、自振特性

所属期刊栏目：40

分类号：TU353;TU311.41(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目51878218,51378147

在线出版日期：2019-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：136-144