伞形膜结构风向角、膜预张力和结构矢跨比对结论

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伞形膜结构风向角、膜预张力和结构矢跨比对结论

改变风向角、膜预张力和结构矢跨比对单一伞形、双伞组合、三伞组合膜结构进行风振响应分析，结论如下：

（1）单一伞形膜结构风致位移在0°风向角下取到最大值，膜内力和支反力在45°风向角下取到最大值，索内力在15°风向角下取到最大值；结构内力响应随着预张力增大而增大，位移响应随着预张力增大而减小，且位移变化率趋于减小；除膜内力响应外，结构其他响应都随着跨比的增大而增大，结构矢高度越大，对结构越为不利，矢跨比对膜内力响应影响并不显著。

（2）双伞组合膜结构的位移响应和膜内力响应均在0°风向角时取到最大值45°风向角下索内力响应最大，90°风向角时结构支反力响应最大：位移响应随着预张力增大而减小，在膜预张力达到一定水平后，继续通过增加预张力来控制结构移效果口很不明显：结构位移响应、索内力响应随看失跨比的减小而减小天跨比对膜内力和支反力响应影响不显著。

（3）三伞组合膜结构的位移和膜内力响应均随风向角的增大而减小，0°风向角下位移和膜内力最大，索内力在45°风向角下取到最大值，支反力响应在90°风向角下取到最大值：结构位移响应随着预张力的增加逐渐减小：结构各类响应与失跨比正租关，失跨比越小，结构响应越小。

（4）三种形式的伞形张拉膜结构的位移响应均在0°风向角下达到最大，0°风向角下，三伞组合膜结构的位移响应最大，双伞组合膜结构次之，单伞膜结构最小，除0°风向角外，双伞组合膜结构位移最大：三种形式结构位移响应均随着预张力增大而减小，且位移响应变化率逐渐减小，常见矢跨比为1/14～1/12的单伞和双伞组合张拉膜结构当预张力从4kN/m增加到5kN/m时，结构位移变化率已经小于2%，表明在膜预张力达到一定水平后，继续通过增加预张力来控制结构位移效果不再明显：在相同预张力和风向角下，矢跨比较大时，结构位移响应更为明显，因此在进行结构设计时尽量采取合理的矢跨比，从而避免膜结构在风荷载下发生过大变形而破环。