ETFE气枕力学性能分析及其蒙皮效应研究

• 作者: 武芳 王鹏 顾磊
• 来源期刊: 建筑结构学报
• 学科: 工学
• 关键词: ETFE气枕 找形 有限元分析 内压 力学性能 蒙皮效应
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 38-45
• 分类号: TU353|TU312
• 语种: 中文

摘要

利用ANSYS软件对ETFE气枕结构进行找形分析,考虑预应力和内压两个控制因素,给出了三角形、四边形和六边形气枕的找形结果,并推导了四边形和圆形气枕找形的解析式。编制了计算气枕体积的MATLAB程序,并与ANSYS软件联合应用,计算了矩形气枕结构在7种荷载工况下的变形和膜面的应力分布。通过参数分析,得到了膜面应力和矢高、膜厚、矢跨比之间的关系,提出了气枕合理的膜厚、矢跨比,并给出了不同跨度气枕充压建议值,最后对ETFE气枕结构的蒙皮效应进行了研究。研究结果表明：膜面初始预应力宜介于5～8 MPa;ETFE膜厚可根据气枕跨度选择单层0.2 mm或双层0.4 mm,矢跨比0.1左右,成形后膜面最大、最小应力分别位于中心区、角点区;ETFE气枕充压的初始内压介于250～1 150 MPa,充压值随跨度增大而减小;初始内压500 Pa常用尺寸（4 m×5 m矩形）的气枕,可抵抗大小与内压相当的正负风压、均布和半跨雪荷载和偶然集中荷载,但在超载工况下,需对气枕充气加压方可继续工作;ETFE气枕具有明显的蒙皮效应。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	顾磊	哈尔滨工业大学深圳研究生院	16	245	8.0	15.0
2	武芳		6	39	2.0	6.0