摘要：ETFE膜结构是形成产业的最新、最短历时的新型膜结构.相对于传统的基于三维裁切的ETFE气枕成形方法,本文提出了基于平面裁切的成形方法.本文设计并加工了基于平面裁切的边长为2.5m的ETFE正三角形气枕模型.采用自主研制的充气膜结构充气与压力控制系统对ETFE气枕模型进行充气成形试验,充气压力从0kPa至4kPa,以0.25kPa为一个增量.并进行保持压力恒定为4kPa的徐变试验,持续时间为25min.之后压力降至0.5 kPa,进行持续时间为24h的徐变恢复试验,至ETFE气枕形态稳定.在试验过程中利用三维摄影测量系统对ETFE气枕上膜面形态进行测量,并配合使用高精度激光位移计对下膜面矢高变化进行测量.试验得到了充气成形试验、徐变试验和徐变恢复试验各状态下的ETFE气枕上膜面形态和下膜面矢高值,研究了ETFE气枕结构的特性.最后,ETFE气枕在内压为0.5kPa时的气枕高度为120.5mm、矢跨比为1/12,相对于初次成形时的高度(77.5mm)和矢跨比(1/18.6)有明显提高,表明可以通过合理的徐变来有效增大ETFE气枕的矢高.试验结果证明了基于平面裁切方法进行ETFE气枕成形的方法具有高度可行性,对ETFE气枕结构的推广和应用具有较高价值.
