建筑膜材料和膜结构的力学性能研究与应用.pdf 全文

  本文关键词：建筑膜材料和膜结构的力学性能研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

同济大学土木工程学院 博士学位论文 建筑膜材料和膜结构的力学性能研究与应用 姓名:李阳 申请学位级别:博士 专业:结构工程 指导教师:张其林 20070801 摘要 摘要 膜结构自诞生至今只有短短50年左右的时间,但以其丰富多变的建筑造 型、轻盈通透的结构特性迅速发展成为大跨度空间结构领域重要的组成部分。 无论是材料性能还是结构性能,膜结构都与传统的建筑结构有很大的差别;但 国内在该领域的研究仍相对滞后,并已经成为制约国内膜结构行业健康发展的 主要因素之一。 本文以建筑膜材料和膜结构的力学性能为主要研究内容,以涂层织物类膜 材为主要研究对象,在膜材料的基本力学特性、强度指标、工程常数以及膜结 构单元的连接性能和膜面张力检测技术的研究与应用等方面进行了系统研究。 本文对建筑膜材料的构成与分类以及建筑物理性能进行了系统阐述,并通 过试验研究重点分析了建筑膜材料非线性、非弹性、各向异性以及粘弹性四大 基本力学特性。 本文重点研究建筑膜材料的抗拉强度和撕裂强度两大基本强度指标。通过 试验研究,确定了合理的强度指标试验方法;积累了一定数量的试验数据,并 通过偏度一峰度检验法验证了膜材的强度指标均符合正态分布;确定了几类常用 涂层织物类膜材的强度值. 本课题完成了膜结构、膜材料力学性能试验装置的研制,包括膜材双轴拉 伸试验机以及面内纯剪试验装置等。在此基础上,通过有限元分析并结合国外 先进的试验方法,确定了建筑膜材弹性常数的试验方法一十字形试件双轴比 例拉伸法以及建筑膜材剪切模量的试验方法一面内纯剪试验法:测定了几类 常用涂层织物类膜材的弹性模量、泊松比以及剪切模量,确定了其本构关系。 以热合、粘合的膜一膜

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