膜结构汽车棚结构刚度性能的研究

　　有学者研究了膜结构汽车棚初始预张力、张拉刚度、膜材正交异性因素对骨架膜结构力学性能影响，分析荷载-膜面应力曲线，荷载-膜面位移曲线，得到以下结论∶

　　一、随着初始预张力的不断增加，膜面应力增加，位移减小，对较小应力与膜面位移影响较大。因此，膜结构设计时，选取合适的预张力来减小膜面变形、满足承载力要求。

　　二、随着张拉刚度的不断增加，膜面应力逐渐增加、位移减小。且膜材张拉刚度是弹性模量与膜材厚度的乘积，当考虑徐变、应力松弛时，膜材的弹性模量将相应减小，导致张拉刚度减小，竖向位移增加。因此在膜结构汽车棚设计时，应考虑徐变引起的应力松弛，尽量选择张拉刚度大的膜材。

　　三、考虑薄膜材料的正交异性，并且分析膜材经、纬向放置方向的不同对结构力学性能的影响，与膜材为正交同性时进行对比。结果显示，在膜结构设计分析时，膜材为正交同性计算时对结果影响较大，不能很好地反应实际情况，因此需按照膜材正交异性来计算。且正交异性膜材经向与纬向的放置不同将会导致结构受力性能有所差异，根据应力幅值曲线可知按照YX（Y轴方向为经向、X轴方向为纬向）放置时膜面容易出现应力集中现象，为避免应力集中，设计膜结构汽车棚结构时考虑膜材正交异性，且按照XY（X轴方向为经向、Y轴方向为纬向）放置膜材。

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