空间膜结构设计：膜面褶皱问题

来源：南通优路教育时间：2023/4/10 9:38:34

空间膜结构设计：膜面褶皱问题

结构上的褶皱(Drape)是指因膜面在一个方向上出现压应力导致膜材屈服而产生的褶皱现象，而结构松弛是指膜面在两个方向上都呈现无张力状态，故松弛的膜面不能承受任何荷载。褶皱判别的两种方法：(设拉为正、压为负)

(1)应力准则：若主应力 σ2 >0，膜元是张紧的;若σ2 < 0且σ2 > 0，膜元是褶皱的;若σ1 < 0，单元是松弛的。

(2)应变准则：若 ε2 > 0，膜元是张紧的;若ε2 < 0且ε1 > 0，膜元是褶皱的;若ε1< 0，单元是松弛的。在荷载分析中，在每一荷载增量步中对所有的单元进行逐一判别，如发现褶皱单元，可按以下方法处理：

(1)修改单元刚度：减小褶皱单元对结构总体刚度的贡献，即修改褶皱单元的刚度矩阵，从而减小自身的实际荷载分担，结果是增加了相临单元的负担。

(2)修改结构刚度：回到找形阶段，对曲面进行修正，即通过修改局部区域的边界条件或调整预应力的方法来修正结构的刚度。