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有哪些原因影响充气膜结构质量?
- 2019-07-31 -

        影响充气膜结构材料质量的原因是什么?充气膜结构的质量决定了膜结构建筑的使用寿命。膜结构工程中决定材料质量的原因是什么?

        首先是应力集中。产品构件中有时会出现孔洞、沟槽、凹角、断面突变和内部缺陷。此时,构件中的应力会在某些区域产生局部峰值应力,而在其他区域,应力会减小,导致应力集中现象。结果表明,应力峰值区始终存在相同数量的双向或三向应力,使材料处于复杂的应力状态。相同数量的平面或三维应力场往往使钢脆化。但由于建筑钢材具有良好的塑性,在一定程度上促进了应力的再分配,使应力分布的严重不均匀趋于平稳。因此,在室温下工作时,静载荷作用下构件的计算不考虑应力集中的影响。然而,对于负温度或动载荷作用下的结构,应力集中的不利影响非常显著,这往往是脆性破坏的根本原因。因此,在设计中应采取措施避免或减少应力集中,选用优质钢材。

充气膜结构

        其次,在重复荷载作用下,钢在重复荷载作用下,充气膜结构的阻力和性能会发生显著变化,甚至会发生疲劳损伤。试验表明,在直接连续反复动载荷作用下,钢的强度降低,即静载荷作用下拉伸试验的极限强度fu较低。这种现象称为钢的疲劳。疲劳失效的特征是突然的脆性断裂。

        最后,温度对充气膜结构钢性能的影响随温度的变化而变化。总的趋势是随着温度的升高,钢的强度降低,应变增加;相反,随着温度的降低,钢的强度略有增加,而塑性和韧性降低,变脆。钢的性能在200℃内变化不大,强度在430℃到540℃之间急剧下降,600℃时强度很低,不能承受载荷。但在250℃左右,钢的强度略有增加,塑性和韧性有所下降。这种材料容易脆化。钢材表面的氧化膜呈蓝色,称为蓝脆现象。钢应避免在蓝脆温度范围内进行热加工。当温度在260到320之间时,在恒定应力的条件下,钢将继续以非常缓慢的速度变形。这种现象称为蠕变现象。当温度从室温下降时,特别是负温度范围内,钢的强度增加,但塑性和韧性降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。


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