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风力对景观膜结构的影响不容忽视

  膜结构是一种造型新颖、有现代时尚气息的空间结构,工程形态优美,优点颇多。近年来我国膜结构设计及建造水平都已趋成熟,而在行业速度发展的同些膜结构局部缺陷如褶、积水乃至撕损等也相应出现,在某一方面上影响了膜结构的整体形象。有的工程由于设计、制作、安装不当给结构留下了安全危险因素,在台风、暴雪自然灾害下很可能引发不同程度的膜结构工程事故。

  强风作用下膜材撕损在国外也曾多次发生,景观膜结构事故的发生主要与台风的强度直接相关,如一些台风登陆时的较大风速在60ms左右,即使在风速低于较大风速时,但由于台风的不明确性、复杂性,造成建筑物的破损也在所难免,这些工程事故也暴露出与膜结构工程设计及安装过程的不当直接相关,值得我们从中认真总结经验教训,以免后患。

  风对结构物的作用是相当复杂的,当风绕过结构时,会产生旋涡和气流的分离形成复杂的空气作用力。当结构刚度较大时,结构保持静止不动,当结构刚度较小时,结构震动收到激发,这时空气力产生动力作用,而动力作用可能激发风致振动。设计时应考虑当风速达到某一临界值时,结构振幅不断增加直至结构坏的自激振动(颤振等)。同时还应考虑低风速时所产生的限幅振动(涡激共振、抖振等)。此外长拉索因风雨作用也会产生较大幅度的振动。

  而膜结构自重轻、刚度小、自振频率低,是一种典型的风敏锐结构,格外是一些开敞式或是有悬挑、体型跨度铰大的景观膜结构,这时风的动力作用不容忽视。