傘形膜結構風振響應研究

以單一傘形、雙傘組合、三傘組合張拉膜結構為研究對象

（1）三種體型的膜結構膜面風壓分布規(guī)律大致相同。傘迎風邊緣位置較低在傘形膜結構表面的迎風區(qū)形成止壓區(qū)，傘孔處位置較高，對氣流形成阻礙，在迎風區(qū)靠近傘用位置形成極值正壓，氣流繞過傘后形成極值負壓區(qū)，由負壓中心向外，負壓逐漸減小直至膜面邊緣。在45。風向角下，傘形組合結構膜面風壓分布不同于單一傘形膜結構，受后一個膜面迎風角點的影響，前一個膜面的風壓不再關于風向對稱分布，在風荷載作用下，膜面承受彎矩作用，對結構較為不利。

（2）風向角對膜面正負風壓分布域有顯著影響，風向角的變化會造成結構膜面正壓區(qū)和負壓區(qū)的遷移，45。風向時膜面正壓區(qū)位結構角點周圍，風荷載作用下角點周圍膜面容易撕裂，應注意對角點部位膜面進行加強處理。單傘和雙傘組合結構的止壓極值和負壓極值均為0°和45°風向角時取得，三傘組合結構的止壓極值和負壓極值在0°和90°風向角時取得，在設計時應著重考慮相應風向角。隨著矢跨比的增加，結構的風壓逐漸增加，在進行設計時應盡量采取合理的結構矢跨比。

（3）結構響應時程結果表明，由于風壓力的作用，三種形式的膜結構在迎風區(qū)的響應均值、峰值和根方差均較小，受風吸力作用，在傘附近背風側的膜面位移向上，結構位移響應和內力響應都較大。結構中第一個膜片迎風區(qū)受風壓最大，風壓作用減弱了第一個膜片的風致振動響應，在雙傘組合結構和三傘組合結構中均為第一個膜片迎風區(qū)位移響應最小。在45°風向角下，三種形式結構的膜面位移最大位置均位于傘孔邊緣，膜內力極值位置均位于背風角點附近。

（4）風振響應參數(shù)分析表明，通過對三種體型結構的風振響應參數(shù)分析可知，三種結構形式均在0°風向角下位移達到最大：三種形式傘形膜結構的位移變化率隨著頑張力的增加均趨于減小，常見關跨比為1/14~1/12的單傘和雙傘組合張拉膜結構當預張力從4kN/m增加到5kN/m時，結構位移變化率已經(jīng)小于2%