膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的風(fēng)荷載與風(fēng)洞試驗(yàn)
　　
　　1、膜結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)的重要性
　　
　　近年來(lái)，一些大型膜結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)作用下破壞的實(shí)例，也從另一個(gè)側(cè)面證明了抗風(fēng)設(shè)計(jì)的重要性。比如，美國(guó)佐治亞穹頂在建成幾年后，于 1995 年的一次大雨強(qiáng)風(fēng)襲擊下，五片薄膜被撕裂，撕裂長(zhǎng)度達(dá)20余米；
　　
　　膜結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)顯著特點(diǎn)是輕和柔。輕，意味著結(jié)構(gòu)自身的慣性力很小，地震作用下的影響基本可以忽略不計(jì)，相對(duì)比較下風(fēng)對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響更為重要；柔，意味著彎曲剛度很低，膜結(jié)構(gòu)對(duì)外荷載的抵抗主要通過(guò)自身形狀的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)，即膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生非常大的變形，表現(xiàn)出明顯彎曲線性特征。這些特點(diǎn)決定了膜結(jié)構(gòu)是風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)，抗風(fēng)設(shè)計(jì)是膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中很好的要考慮的因素。
　　
　　2、膜結(jié)構(gòu)抗風(fēng)參數(shù)的確定
　　
　　由于膜結(jié)構(gòu)的形體各異以及相關(guān)理論研究的滯后，目前在膜結(jié)構(gòu)的體型系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)確定方面還沒(méi)有一種普遍適用的方法。由于膜結(jié)構(gòu)的響應(yīng)與荷載呈非線性關(guān)系，因此定義荷載風(fēng)振系數(shù)在理論上并不完善，應(yīng)該確定基于響應(yīng)的風(fēng)振系數(shù)。對(duì)于復(fù)雜體型的大、中型膜結(jié)構(gòu)，需借助風(fēng)洞試驗(yàn)來(lái)確定相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)。 　　3、膜結(jié)構(gòu)風(fēng)洞試驗(yàn)
　　
　　所謂風(fēng)洞試驗(yàn)，就是將建筑物的縮尺模型置于一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的管道內(nèi)，用動(dòng)力設(shè)備產(chǎn)生與實(shí)際情況近似的可控制的氣流，并借助一定的測(cè)量?jī)x器，獲得所需的氣動(dòng)力信息。
　　
　　膜結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的確定包含對(duì)膜結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓分布的預(yù)測(cè)，或是風(fēng)載體型系數(shù)的確定，以及對(duì)結(jié)構(gòu)在脈動(dòng)風(fēng)荷載作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的預(yù)測(cè)，或是風(fēng)振系數(shù)的確定兩部分。盡管風(fēng)洞試驗(yàn)具有費(fèi)用高、周期長(zhǎng)、某些相似數(shù)無(wú)法準(zhǔn)確模擬等缺點(diǎn)，但它仍然是目前研究鈍體繞流的主要方法。目前的風(fēng)洞測(cè)壓試驗(yàn)技術(shù)已比較成熟，借助大氣邊界層風(fēng)洞，通過(guò)對(duì)剛性模型表面動(dòng)態(tài)風(fēng)壓的測(cè)量，所獲得的結(jié)果，可以基本滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。由于膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移較大，結(jié)構(gòu)位形的變化必然會(huì)對(duì)其周圍風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)生影響，從而改變其表面的風(fēng)壓分布。所以膜結(jié)構(gòu)的風(fēng)致動(dòng)力響應(yīng)過(guò)程是一個(gè)典型的流固耦合（風(fēng)與結(jié)構(gòu)相互作用）過(guò)程。對(duì)這一動(dòng)力過(guò)程的風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)M必須采用氣動(dòng)彈性模型。氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)涉及到大量的相似參數(shù)和復(fù)雜的觀測(cè)技術(shù)，技術(shù)難度大，目前國(guó)內(nèi)外在這方面都還處于研究階段。 　　隨著計(jì)算機(jī)有限元技術(shù)的發(fā)展，一種將計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)合起來(lái)，用計(jì)算流體力學(xué)來(lái)模擬結(jié)構(gòu)周圍的風(fēng)場(chǎng)、用計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)來(lái)模擬膜結(jié)構(gòu)，再借助某些參數(shù)的傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)兩者之間的耦合作用的所謂“數(shù)值風(fēng)洞”技術(shù)受到了越來(lái)越多的重視。從理論上講，這種方法具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確度和廣泛的適應(yīng)性。在實(shí)際操作上，還有很多技術(shù)問(wèn)題有待于進(jìn)一步探討。
　　
　　鄭州卓越膜結(jié)構(gòu)擁有膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一級(jí)資質(zhì)、膜結(jié)構(gòu)制作二級(jí)資質(zhì)，膜結(jié)構(gòu)安裝二級(jí)資質(zhì)，鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)承包三級(jí)資質(zhì)。立足鄭州服務(wù)全國(guó)，完工案例上千項(xiàng)，遍布全國(guó)各地。專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師領(lǐng)銜，所有項(xiàng)目均經(jīng)專業(yè)結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件計(jì)算滿足，保證質(zhì)量，保證結(jié)構(gòu)安全，歡迎來(lái)電咨詢采購(gòu)，聯(lián)系電話：13938599697，期待為您服務(wù)。