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膜結構,作為一種歷史悠久的結構形式,隨著現代材料、計算機等技術的發展,逐步從臨時性建筑進入永久性建筑的行列。其造型美觀、經濟性等特點,使得膜結構建筑日漸被人們所重視。近年來,膜結構在中國的發展也日益壯大,水立方國家游泳館利用ETFE膜材,以膜結構形式造就了奧運場館的獨特魅力。在我國,上世紀70年代起開始有一些科研單位和工作者進入膜結構領域的研究,建立了一定的技術儲備,并逐步的建成了青島頤中體育場、杭州游泳館、鄭州航海體育場等一批大型體育場館的膜結構,但是由于膜結構技術在我國起步相對較晚,所以目前我國膜材料技術,膜結構設計技術與日本、德國、美國等國家還有一定的差距。我國的科研技術人員需要對膜材的研究、膜結構設計軟件的研發等技術引起重視,注重這些技術的創新和改革。

在各種火災類型中,建筑火災造成人員的傷害和財產的損失最為嚴重,膜結構作為一種新的建筑形式,目前對此類結構的耐火性和火災研究還比較少,本文根據實際項目為基礎,利用Pyrosim和Abaqus等軟件對火災燃燒和火災對結構的影響進行模擬,得出相應結論。其中利用Pyrosim軟件建立所研究膜結構體育館的模型,在模型的內部布置測點,得到得到了煙氣流動及分布規律,CO濃度以及火災中各點能見度等,并得到火災中各點溫度場數據用于后續分析研究,后對膜結構體育館進行簡單的火災性能化分析。在Pyrosim模擬分析結果的基礎上,本文利用Pyrosim模擬計算中所得到的溫度場數據和溫度變化曲線來進行下一步的分析,在Abaqus中建立局部膜結構的模型,對有索和無索兩種情況下膜體的溫度變化和應力應變進行對比分析和總結。在此研究的基礎上,希望能夠進一步研究膜結構在更多種火災情況下膜體的應力應變,并可以把研究的范疇擴大至更多種類的膜材和更多種類的膜結構。本文的研究還需要進一步的延伸。希望能夠使更多的人對膜結構這一建筑形式有更多的理解。