張拉膜的風振動力失穩的分析

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        風力可分成穩定的平均風和不穩定的脈動風兩部分。平均風的周期較長，其對結構的作用性質相當于靜力。脈動風的周期較短，其對結構的作用為動力性質。當結構的剛度較小，自振頻率較低時，在脈動風荷載的作用下可能產生較大的變形和振動，所以在設計索膜這類小剛度結構時，應進行風振動力計算。索膜結構具有振型頻譜密集、非線性特征和三維效應不可忽略等特點，針對高層和橋梁結構的風振分析方法不能直接應用。索膜結構的響應與荷載呈非線性關系，對于索膜結構定義荷載風振系數或陣風系數在理論上也是不正確的。膜結構是風敏感結構，存在空氣動力失穩的問題。從本質上看，結構空氣彈力失穩是由于結構在振動過程中從與氣流的振型耦合中吸收能量，當吸收能量大于耗散能量時，就會產生能量累積，當這種能量累積達到某一閥值（臨界風速）后，結構就會從一種低能量（穩定的）的振動形式躍遷到另一種高能量（不穩定的）的振動形式上去。所以，膜結構存在設計風速作用下的動力失穩問題，幸運的是至今還沒有這方面破壞的膜結構實例。