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加强边界处理增进膜结构汽车棚的强度

  众所周知,很多膜结构汽车棚的膜面撕扯都是从边界应力较集中的部位开始的。所以优化边界节点构造和提高膜结构边界刚度是减少破坏有效的手段。

  1、刚性边界的处理

  当膜结构的边界为刚性边界时,传统的做法是用压板直接压在支撑结构上。为了保证膜面的平整和预张力的均匀施加,膜的裁剪就需要很准确,这样就增加了加工和施工的难度。所以在膜片边缘与支撑结构之间增加道连接构造是有需要的,即把刚性边界变成柔性边界。既可以容易调节,又可以降低施工难度;关键是让膜面边缘的应力分布均匀,大大减少了应力集中现象。

  2、软边界的处理

  对于膜结构汽车棚是软边的情况,应尽可能使用柔性钢索边界,配置束带或U形夹板节点。使边界受力由线形变为多点受力,以方便施工中有效地调节索、边绳或夹板及膜内的预张力。这样才能使膜边界上的受力均匀,规避应力集中,提高抗破坏能力。

  3、边缘的加强处理

  风振响应主要取决于膜结构的刚度。加强膜面的边缘处理以及设计膜结构边缘节点构造均可以有益地减少和降低膜面的边缘部分的震颤,可以减少材料疲劳,增进安全性、稳定性。

  对于较小跨度的柔性边界,可以采用增加边索的措施;当柔性边界较长时,刚度会降低。单纯的增加边索已经不能够减少膜片边缘的振颤。所以应该从概念设计之初,就考虑通过造型本身来加强边界。如某膜结构汽车棚工程的边缘处理:上层膜下缘与下层膜上缘同时固定于共同的边索上,同时给边索施加两个垂直方向的拉力,使边索处于相对稳定状态。