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一、研究进展

1. 以涂层织物类膜材（PTFE膜材，PVC膜材）为主要研究对象，重点研究抗拉强度和撕裂强度两大基本强度指标，经过统计分析，确定了材料的强度标准值。采用可靠度原理，给出了两种膜材料的抗力分项系数的建议值。

2. 使用自主研发的膜材双轴拉伸试验机，进行膜材双轴拉伸试验，得到膜材的双轴弹性模量和泊松比，在此基础上，通过有限元分析，对比验证单双轴试验所得弹性模量对膜结构应力的影响。研究了小裂口对于膜面应力的影响

3．以ETFE膜材的单向拉伸试验为研究基础，将拉伸曲线模型化，并考察了温度对于拉伸曲线参数的影响。通过膜材的循环拉伸试验，考察拉伸过程中膜材的残余变形，加载及卸载下的滞回性能。

4. 以PTFE膜材的单向拉伸试验为研究基础，分析了膜材的各向异性性能，揭示了PTFE膜材料拉伸断裂破坏的机理，提出了适用的相关强度准则。

5. 考察拉伸速度对于ETFE、PTFE膜材性能的影响。建立了拉伸曲线参数随应变速度变化的数值模型。

6．不同温度下的ETFE徐变试验研究，采用三种模型进行了材料粘弹性性能预测。

7. 结合正在进行的世博轴膜结构工程，取1、2号阳光谷区域部分膜结构进行了1：40气弹缩尺模型试验。改变膜结构预应力，风向角以及流场情况对膜结构上8个观测点进行了位移与加速度监测，获得了该部分膜结构风振响应情况。

8.通过位移响应情况计算得到8个测点的风振响应情况，随着风速的增大，风振系数逐步减小。90°风向角时的风振系数最大，0°风向角时的风振系数次之，其他几个方向角时的风振系数比较接近。风振系数与预应力水平关系密切。
研究进展：

二、 研究计划要点

通过试验方法对膜材料性能和风致动力响应进行研究：

1. 确定常用膜材的强度变化范围和设计抗力系数

2. 模拟静动力荷载作用下的实际膜材的破坏模式，分析其破坏机理，建立适用于静动力荷载作用下的膜材料的强度准则

3. 针对各种膜材料，考察膜材在各种条件下的力学性能，分析各类因素对膜材料力学性能的影响

4. 膜结构气弹模型风洞试验

三、存在的问题及工作打算

由于风洞实验室时间安排，项目计划中的风洞试验部分提前到本年度进行，本年度的主要工作为膜材性能试验和风洞模型试验，目前，试验结果正在整理中，尚未发表一定数量的高水平论文。

下一年度的工作计划包括：

1. 膜材料的耐久性能研究，通过人工加速老化的方法，测定各种膜材料的耐久性能，计算出相应的强度折减系数。

2. 膜材的抗力不定性研究，模拟膜材料在各种条件下的受力情况，得出相应的抗力系数。

3. 通过大量的双轴拉伸试验，并结合单轴拉伸结果，建立真实的膜材的双轴本构关系。

4. 研究基于膜材实际本构关系的膜结构分析方法，对既有膜结构进行精确分析，与实际工程进行对比验证。

5. 数值风洞中随机风速合成与紊流风场再现。

6. 数值模拟风洞试验，试验合理的湍流模型和边界层模型。

7. 简单膜结构和复杂膜结构的流固耦合计算。

8. 膜结构在强风气候条件下破坏的数值风洞分析。

9. 对膜结构风致动力响应进行现场观测。

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