考慮流固耦合效應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法

膜結(jié)構(gòu)是多自由度、非線性體系，其響應(yīng)與荷載呈非線性關(guān)系，利用現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)存在很多問題。理論上講，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)定義荷載風(fēng)振系數(shù)是不正確的，而應(yīng)該確定結(jié)構(gòu)響應(yīng)的風(fēng)振系數(shù)。陳波等采用基于響應(yīng)的位移風(fēng)振系數(shù)和內(nèi)力風(fēng)振系數(shù)來評(píng)估膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，提出了以最大動(dòng)響應(yīng)為控制指標(biāo)的整體位移風(fēng)振系數(shù)和整體內(nèi)力風(fēng)振系數(shù)概念。孫曉穎【¨]提出了“流固耦合影響因子”的概念，通過參數(shù)分析給出了鞍形和傘形膜結(jié)構(gòu)的流固耦合影響因子的取值范圍。

關(guān)于膜結(jié)構(gòu)災(zāi)變控制方面的研究目前較少。Minami等6J通過對(duì)單邊支承和雙邊支承的PTFE膜片的風(fēng)洞試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)可通過適當(dāng)?shù)奶岣哳A(yù)張力來提高膜結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)臨界風(fēng)速。Yang等運(yùn)用解析方法研究了預(yù)張力、矢跨比、順風(fēng)向跨度等對(duì)張拉膜結(jié)構(gòu)失穩(wěn)臨界風(fēng)速的影響，提出可通過適當(dāng)增加預(yù)張力、增大矢跨比、減小跨度、增大結(jié)構(gòu)平面兩個(gè)方向上的尺寸比以及將結(jié)構(gòu)長向布置在當(dāng)?shù)爻Ｓ鲲L(fēng)方向等措施來提高臨界風(fēng)速。

以上學(xué)者從提高失穩(wěn)臨界風(fēng)速的角度給出了防止膜結(jié)構(gòu)氣彈失穩(wěn)的措施，但膜結(jié)構(gòu)的預(yù)張力通常受膜材性能的限制，矢跨比、兩方向尺寸比等會(huì)受到建筑造型要求的限制，可調(diào)范圍都比較有限。因此，仍有必要從增加附加氣動(dòng)裝置等其他途徑入手，研究有效的氣彈失穩(wěn)控制措施。