压差和重力对充气膜结构变形的影响.pdf

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1、沈克利等：压差和重力对充气膜结构变形的影响31圈DOI~10．13905／j．cnki．dwjz．2015．05．012压差和重力对充气膜结构变形的影响沈克利，陈永霖，徐文(上海交通大学空间结构研究中心。上海200240)【摘要】为研究压差和重力荷载变化下充气膜结构变形的状态与特征，用数值方法对飞艇充气囊体这一典型的充气膜结构在不同压差和重力下的变形进行了数值分析。分析结果表明：囊体最大截面变形随压差的增大而线性增大，囊体长度随压差增大呈非线性减小；重力荷载作用使囊体向y向移动，对z向位移分布无明显影响；增大压差能

2、显著减少重力对l，向变形的影响。在飞艇充气膜结构设计时，应取较大的设计压差以减小过大变形，尽量沿z向布置附属设备以避免过大变形带来的影响。【关键词】充气膜结构；变形；数值分析；压差；重力【中图分类号】TU353【文献标识码】A【文章编号】1001—6864(2015)05—0031—04INFLUENCINGoFPRESSUREANDGRAVITYoFTHEDEFoRIATIoNoFPNEUMATICMEMBRANESTRUCTURESHENKe-li，CHENYong—lin，XUWen(SpaceStructu

3、resResearchCentre，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai200240，China)Abstract：Toexplicitdeformationcharacteristicsofpneumaticmembranestructureindiffercntpres—sureandgravity，numericalmethodwasusedinanalysingthedeformationofakindofairshipenvelope，whichisakindoftypicalpn

4、eummicmembranestructure．Analysisresultsillustratedthatdeformationofthelargestsectionincreaselinearwithpressure，butitwasnotthesamewiththelength．Meanwhile，therewassignificantimpactofgravityondeformationinYdirection．Itwasalsoturnouttobetruethatefectofgravityloadc

5、ouldbereducedobviouslywiththeincreaseofdesignpressure．So，designpres-sureshouldbelargeinthestructuredesignofpneumaticmembranestructure，andequipmentcanbein—stalledinZdirection．Keywords：pneumaticmembranestructure；deformation；numericalanalysis；pressure；gravity充气膜结

6、构应用广泛，不仅可以用于体育场、商场等民为非标准三叶玫瑰线的一枝。在X—Y平面内投影曲线：用建筑中，而且在军事上也有应用，如平流层飞艇平台可以()避(1)：用来进行高分辨率对地观测。平流层飞艇平台的充气囊体是大体积充气膜结构的代表_】J。式中，a为飞艇长度，a=160m。飞艇囊体母线如图1在飞艇囊体这一柔性充气膜结构中，柔性结构的艇体所示。由单纯的充气囊体构成，依靠封闭一定压力的气体形成充气刚度。对于大体积柔性飞艇，掌握其在压差、重力荷载下的变形，对于其结构制造、设备安装有重大的现实意义。文中利用经典力学理论及商用

7、有限元软件，对飞艇这一典型充气膜结构的变形进行数值计算，对计算结果进行比较分析，探讨压差、重力荷载对飞艇充气囊体变形的影X响，以便为平流层飞艇的设计制造提供参考。图1飞艇囊体母线1充气囊体力学模型与数值方法1．1充气囊体的几何外形与参数1．2边界处理方法文中使用的飞艇平台囊体的长细比为2．65，外形曲线对悬浮于空气中的飞艇进行有限元静力分析计算时，[基金项目]国家重大科技专项之高分辨率对地观测系统专项低温建筑技术2015年第5期(总第203期)DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．05．013

8、车辆荷载下连续刚构桥冲击系数分析王立宪，李峰，狄生奎，项长生’(1．西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心。兰州730050；2．兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室，兰州730050)【摘要】为了研究桥梁在移动车辆荷载作用下的动力特性和冲击系数，以某连续刚构桥为计算实例，采用有限元软件Midas／Civil建立桥梁结构的有限元模型，将车辆荷载近似模