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膜结构工程设计中,控制工况荷载主要包括风荷载、雪荷载和预张力。以下是针对这三种荷载的详细解析:
1. 风荷载:
重要性:膜结构自重小,对风的作用较为敏感,因此风荷载是膜结构设计中必须重点考虑的因素。
计算参数:风荷载的计算涉及多个参数,如结构重要系数γ0(通常取1.0,重要建筑取1.1,小于25年的建筑取0.95)、风压高度变化系数μz(与地面粗糙度类别和建筑平均高度有关)、基本风压ω0(根据极值I型概率统计模型确定)以及风振系数βz(考虑结构在风荷载作用下的最大响应与平均风响应之比)。
风振系数:对于不同形状和跨度的膜结构,风振系数有所不同。例如,骨架支承式膜结构的风振系数可取1.2\~1.5;整体张拉式伞形、鞍形膜结构的风振系数可取1.5\~2.0。
2. 雪荷载:
重要性:雪荷载是我国(除华南地区)膜结构设计的主要控制荷载之一。
基本雪压:基本雪压s0通常参照规范或当地气象记录资料确定。
积雪分布系数:积雪分布系数μr也需考虑在内,以确定结构不同部位的雪荷载分布。
荷载组合与系数:雪荷载的组合值、频遇值和准永久值系数根据雪荷载分区I、II、III有所不同,具体取值可参照相关规范。
3. 预张力:
作用:预张力是膜结构工程施工安装的关键环节,也是膜结构体系抵抗外荷载、保证安全可靠的重要保障。
控制方法:膜结构体系中的各结构部件应力求制作准确,施工安装应在严格的测量监控下进行,以控制预张力水平。
补强措施:薄膜预张力的补强通常在完工后的1\~2年内进行,实施时间宜在夏季。 |
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