风吸力作用下ETFE气枕气-膜耦合作用的有限元分析

摘要

ETFE气枕广泛用于房屋建筑的屋面结构和围护结构。ETFE气枕为柔性结构,通过内充气压获得结构刚度,荷载作用下的变形会引起内充气压的变化,从而使外围薄膜应力和刚度改变,进而影响气枕的变形行为,表现出典型的内充气体与外围薄膜耦合作用的特点。采用商用有限元软件ADINA对风吸力作用下的ETFE气枕进行静力有限元分析。通过将内充气体分别在恒质量和恒压情况下的分析结果进行对比,研究气-膜耦合作用的影响及其随荷载、初始内压、矢跨比和气枕尺寸的变化规律。研究成果有助于准确认识气-膜耦合作用特点以及ETFE气枕的力学行为,确保ETFE气枕设计计算的合理性和可靠性。