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膜材广泛应用于建筑、机械与电子等工程领域;特别是预张力薄膜结构,由于其结构较柔,重量轻,能形成大跨度空间结构而被广泛用于体育场,展览馆等建筑物中;又由于刚度低,自振频率低,阻尼较小,所以建筑膜结构容易发生振动。建筑膜结构所受到的冲击荷载大小将是随机的,薄膜振动的位移响应也将是随机的。随机挠度过大将会引起膜结构松弛、褶皱,甚至撕裂等现象,将造成严重的经济损失,所以计算膜结构在随机荷载作用下的挠度响应是非常必要的。本文致力于研究建筑薄膜在随机冲击荷载下的振动特性,把握其随机挠度响应的规律,为建筑薄膜结构设计提供理论依据。研究建筑膜结构在随机冲击荷载(如暴风雨、冰雹、风卷残物等)作用下振动,得到挠度响应均值、均方值、自相关函数以及功率谱和薄膜随机振动的一般规律不仅具有重要的理论意义,且可以为膜结构工程的设计、施工、二次张拉提供依据,以保证膜结构的正常使用,防止或减少工程事故的发生。本文建立四边固支边界条件下的正交异性矩形大挠度薄膜在随机冲击荷载作用下的控制方程,并用摄动方法与随机振动理论求解该非线性随机微分方程,得到膜面挠度响应均值函数、均方值、自相关以及功率谱函数。选用建筑常用的ZZF正交异性膜材在一定预张力作用下进行随机模拟试验;用具有随机速度的小球撞击膜面来模拟随机冲击荷载;采集得到了大量的测点位移响应样本曲线和小球随机速度数据。运用随机过程理论处理小球的速度差值随机过程数据,分析得到了服从高斯分布的小球速度差值的概率密度曲线;采用轮次法验证了小球速度差值随机过程的平稳性;对测点挠度响应样本数据进行统计分析,得到挠度响应均值、自相关函数、均方值以及功率谱函数,并与理论值进行了比较,验证了理论计算的正确性,同时也把握了薄膜随机振动的一些其他性质。