膜結(jié)構(gòu)是以性能良好的織物為材料,用柔性拉索或剛性骨架將膜面通過(guò)預(yù)張力繃緊,也可向膜內(nèi)充氣,通過(guò)空氣壓力來(lái)支撐膜面,從而形成具有一定剛度并能覆蓋較大空間的體系.20世紀(jì)70年代以來(lái),膜結(jié)構(gòu)在國(guó)外已逐漸推廣應(yīng)用于各類空間結(jié)構(gòu)中,近年來(lái),在我國(guó)也得到了較快的發(fā)展.

膜結(jié)構(gòu)在體育場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)航站樓、會(huì)展中心等大跨度空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。膜結(jié)構(gòu)自重輕、剛度較小,因而在沖擊荷載的作用下容易產(chǎn)生振動(dòng),以致結(jié)構(gòu)松弛變形,甚至失效。因此研究膜結(jié)構(gòu)在沖擊作用下的受迫振動(dòng),把握其動(dòng)力學(xué)規(guī)律,對(duì)合理地進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造具有重要的意義。文章運(yùn)用馮·卡門薄膜大撓度理論和達(dá)朗貝爾原理,得到了正交異性四邊固支矩形薄膜結(jié)構(gòu)在沖擊荷載作用下的控制方程,并運(yùn)用伽遼金法結(jié)合L-P攝動(dòng)法對(duì)控制方程進(jìn)行求解,得到其近似解析解；同時(shí)通過(guò)算例,對(duì)比分析了數(shù)值計(jì)算和解析計(jì)算的位移時(shí)程曲線,驗(yàn)證了解析計(jì)算結(jié)果的可靠性。研究結(jié)論對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制和動(dòng)力設(shè)計(jì)具有一定的理論指導(dǎo)意義。

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