膜结构预张力测试系统的研制

【摘要】： 为了解决国内膜结构预张力不能量化的问题,有必要从根本上寻找一种方便、可靠而且精确度较高的膜结构预张力测试方法。本文根据建筑膜材的力学性能,借鉴单索的计算理论和单索张力的测量方法,研究了一定尺寸的膜片的预张力与所施加荷载造成的平面外位移的关系,提出了一种便捷的膜材预张力测试方法。该方法通过可控制、可测量的平面外的位移值计算出膜材在各方向上的预张力。试验结果表明,基于上述测量方法所研制的测试系统具有操作方便,使用可靠、测量精度高等特点。本文主要研究内容包括以下几个方面: 1、分析了预张力产生的原因,提出了预张力测试方法,确定了系统的总体设计方案。 2、以单索张力测量为理论基础,并针对单位宽度膜条的预张力测量,建立了相应的数学模型。 3、设计了测试系统的机械结构和硬件电路,并编制了膜材预张力测试系统的软件。 4、进行了相关测试与试验,试验结果表明本测试系统原理正确、性能可靠,能够有效地测试膜结构膜面上施加的预张力。 该膜结构预张力测试系统的开发填补了国内空白,其广泛使用将结束靠人工经验估计膜面预张力的历史,是对《膜结构技术规程》的补充,为膜结构工程验收的重要环节(膜面预张力)提供了量化的依据,是将膜结构设计和施工紧密结合的有利手段。