膜材代号 GT PCF PCD PCA
价格比例 300~400 100 100 60~80
本规程将常用膜材按其基材分为G类(玻璃纤维)和P类(聚酯纤维)两大类,再按其不同涂层分别给予代号。
2) 本条根据当前国内外生产厂所提供的膜材品种,按其抗拉强度一级相应的重要与厚度加以分级,以便在设计中选用。表4.1.2-1、表4.2.2-2分别给出了G类和P类各级膜材的抗拉强度值,在设计中可作为抗拉强度标准值采用。本规程采用以概率理论基础的极限状态设计方法进行设计,但由于对膜材的强度尚无条件进行数理统计,因此表中的数值还不是经过统计而得的保证率为95%的抗拉强度标准值。当生产厂有条件对其膜材产品提供具有95%保证率的抗拉强度统计数据时,在设计中允许采用高于表4.1.2-1、表4.2.2-2规定的数值作为抗拉强度标准值。
3) 由于传统的影响,膜材生产厂对其所生产膜材提供的质量保质期都偏低,实际上膜材的可使用年限均大于其质量保质期。表中,膜结构的设计使用年限是根据实际工程投入使用的经验汇总而得。
2. 拉索和锚具
1) 拉索有多种钢索可拱选择。热挤聚乙烯高强钢丝索是由若干高强度钢丝并拢经大节距扭绞、绕包,且在外皮挤包单护层或双护层的高密度聚乙烯而形成,在重要工程中宜优先考虑采用。
2) 目前桥梁等设计中钢索的抗拉能力是以容许承载力来表达的,采用单一安全系数K。本规程按***标准《建筑结构设计统一标准》G***068采用的以概率理论为基础的极限状态设计方法,以多项系数代替了单一的安全系数。两者相比,可以认为过去的单一的安全系数K中包含了钢索分项系数x、***荷载和可变荷载分项系数X、X。由于目前尚无足够的试验数据来直接统计X值,在制订本规程时只能按照过去采用的K值结合膜结构所受荷载的特点来反推X值。膜结构中钢索的安全系数K取2.5,如恒荷载标准值取X,活荷载标准值取X,可求得X=1.8。表4.2.3中的抗拉强度设计值即由X1.8并取整而得出。由于钢索在桥梁和悬索结构中是重要承重构件,在传统上都采用了比较大的安全系数,因此换算所得的X要比一般钢筋混凝土结构的相应值大。
3结构计算编辑3. 一般规定
2) 膜结构的计算分析方法很多,目前得到公认并被广泛应用的主要有三种:非线性有限元法、动力松弛法和力密度法。
3) 非线性有限元法是将膜结构进行有限元离散,采用大μ移小应变的几何非线性有限元方法对膜结构进行分析,得到的结构的位移和内力。
4) 动力松弛法是将膜结构离散为节点和节点间的连接单元,通过对各节点施加激振力使之产生振动,然后逐步跟踪各点的振动过程直至***终求得结构平衡状态。
5) 力密度法是将膜结构离散为由结点和杆件组成的索网结构,在给定的几何拓扑、支座位置和力密度值(即索力与索长之比)下,通过求解结点坐标的线性方程组来确定结构的变形。
6) 膜结构中的索、膜构件只能承受拉力、不能承受压力和弯矩作用,对外荷载的抵抗主要通过变形来实现,因而膜结构在外荷载作用下变形较大,计算时应考虑结构的几何非线性。膜材是非线性材料,其应力应变曲线在应力较大时变化较大,但通常设计应力比断裂强度小的多,此时可近似认为膜材是线弹性的。
7) 由于支承结构变形对膜结构内力分布影响较大,故膜结构设计时宜考虑膜与支承结构协同工作。对于骨架支承式膜结构,由于支承结构为钢性体系(如钢桁架、拱或网架等),变形较小,故计算时可将膜与钢性骨架连接处近似视为固定支承边界。对于其他形式的膜结构,计算时应将膜与支承体系一起进行整体分析。
8) 膜结构自重较小,***对结构的影响也较小,故设计时可不考虑***作用,单***对支承结构(包括骨架支承式膜结构的承重骨架)的影响应予考虑。