ETFE薄膜材料设计参数研究与应用

"ETFE薄膜材料参数设计值研究" ETFE（Ethylene-TetraFluoroEthylene）薄膜材料在建筑行业中因其轻质、透明、耐候性好等特性而广泛应用，尤其在创建大型透明建筑结构如体育馆和展览馆的屋顶等方面。然而，关于ETFE薄膜结构的设计方法和设计参数的研究相对滞后，至今国内外都没有正式发布相关的设计规范。 这篇由赏莹莹、吴明儿和李殷堂共同撰写的论文，是基于高等学校博士学科点专项科研基金的资助项目，探讨了ETFE薄膜的参数设计问题。作者们进行了详尽的实验研究，对5种不同厚度的ETFE薄膜进行了总计307片的单轴拉伸试验。通过这些试验，他们获取了薄膜在第一屈服点、第二屈服点以及抗拉极限点的应力和应变数据，同时统计了各弹性模量的值，这为理解材料的力学性能提供了基础。 论文进一步考虑了ETFE薄膜的材性和其在结构受力中的特性，区分了单层张拉式和气枕式结构的强度标准值。这两种结构形式是ETFE薄膜应用的典型方式，前者通过张力保持薄膜的稳定，后者则利用充气形成多层薄膜的气垫结构，以增强承载能力。 在确定了材料的基本力学属性后，作者们针对材性不定性和几何不定性进行了统计分析，同时也考虑了结构抗力和荷载的不确定性。他们重点研究了风荷载和雪荷载作用下的材料抗力分项系数，这是设计中至关重要的因素，因为这些自然荷载对薄膜结构的影响显著。通过这些统计参数，论文提出了ETFE薄膜在风雪荷载组合情况下的强度设计值，并给出了弹性模量和泊松比的建议值。 关键词涵盖结构工程、ETFE薄膜、单轴拉伸试验、材料参数和设计参数，表明论文的核心内容涉及了从基础实验到理论分析的多个方面，对于ETFE薄膜结构的设计和工程实践具有指导意义。该研究有助于填补ETFE薄膜结构设计规范的空白，对未来的建筑设计和工程实践具有积极的推动作用。 中图分类号分别对应于化学材料（TQ325.4）和土木工程中的结构设计（TU502＋.615），显示了该研究的跨学科性质，既关注材料科学，也关注工程实践。通过这样的研究，可以预期未来ETFE薄膜结构的设计将更加科学和精确，进一步推动可持续建筑的发展。