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大跨度高压对顶充气拱结构的试验研究及理论分析

胡云龙  
【摘要】:拱式建筑是一种古老而至今仍充满活力的建筑形式,在建筑史上具有突出地位。普通材料拱的理论及实践已经十分成熟,应用很广泛。随着材料科学的发展,膜材材料性能的提高,且其具有重量轻、重复使用及移动方便等显著优点,膜结构逐渐成为新的研究课题和大跨空间结构的发展方向之一。气肋式充气拱结构作为一种新型的建筑,他的研究刚刚起步,国内外研究者寥寥无几,且大部分研究集中在低压气承式膜结构。我军为了提高野营房屋水平,某研究所在低压气肋的基础上开发研制了高压对顶拱形结构,为确保结构安全可靠,对其进行研究与探讨,具有重要的理论意义及工程应用价值,尤其对我军后勤保障意义重大。 为了真实掌握高压对顶充气拱结构的受力机理及其破坏形态,运用正位试验方法对结构承担的主要荷载——雪载进行试验研究,得到结构的荷载——位移曲线,并在试验的基础上提出了高压充气拱结构的弹性模量。运用有限元分析方法,借助于分析软件,对结构模型的单元选取,材料的本构关系及边界条件进行了探讨与分析,并结合经典拱结构理论探讨了充气拱结构位移的计算方法,为高压充气拱结构的设计提供理论依据。


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