由“新繁星”帐篷的介绍 讨论下穹顶结构的不稳定性 - 装备天下 - 8264户外手机版
昨天看到新繁星的介绍贴 文中提到“双杆单交叉设计好处在于两杆交叉后，每个面大体上都是三角形，四个三角形互为支撑，众所周知三角形最稳定，所以帐篷稳定性很好。” 对于这段话我不太认同 由此引伸到穹顶结构的稳定性 所以希望大家共同讨论一下 简单画一下示意图哈大家看看对不对 不做太复杂的力学分析 没学过 不会
先参看左图 在我看来 交叉杆穹顶型结构的帐篷 其所谓的三角形 仅仅在投影下可以实现 而实际来看 任何角度的纵剖 我们都找不到三角形的痕迹 真正组成穹顶帐篷的支撑主体的 是四个弧 相邻两个弧之间的三角形其实并不是平面的三角形 而是立体的曲面 相当于你用纸片剪出一个三角形 然后横向弯曲 这几乎是没有任何强度的 放到帐篷上也差不多 由于中心没有支撑 抗压全靠铝杆自身的强度 外加对面铝杆伸展形成的推力 单凭这个 在风压下是很难形成有力的支撑的 瞬时强风下甚至瞬间向内溃缩（很常见吧） 至少至少 和其他结构来比较 没有什么先天的优势 和三角形没什么关系 也就谈不上“众所周知”的“稳定性很好”
那么这个并不是很稳定的穹顶结构如何增强抗风性呢 看中图 大概考虑了一下拉结风绳后的结构 铝杆端头、地钉和风绳节点（铝杆或者布料中线）形成了一个三角形（尽管不特别完整 左边线可弯曲） 零拉伸的风绳节点受压迫后 节点沿着弧线切线方向向下运动 也就是小幅度被压向地面方向 同时铝杆形成向地面的推力 给风绳以支撑 增强了抗风性 虽不完整但是毕竟可以算作在三角形上形成的作用 所以稳定性明显增强 可见穹顶结构打风绳的重要性
最后看金字塔为什么抗风好 右图 很明显金字塔中间有一个强有力的支撑：登山杖 这个可以看作是零溃缩的支撑 和同样零溃缩的地面、受拉力可绷紧的面料 形成了最完整的三角形 斜边绷紧后 三角形达到最大稳定 当风压开始 斜边内凹 拉动登山杖顶端向右移动 但是却被左侧斜边拉紧限制； 即使面料不够紧绷 登山杖端头向左轻微移动 也会对右斜边产生拉力 使右斜边绷直 抵消内凹 保持三角形不变 可见金字塔才是实打实的最稳定三角形结构
最后 不难看出 无论是穹顶加风绳 还是金字塔 迎风面的地钉绝对是重中之重 巨大的瞬间风压形成的反反复复的拉力对地钉绝对是考验 有条件的话 迎风面拉两道风绳加固才是首选
分析不针对新繁星哈 仅仅是对穹顶结构的讨论 自由之魂我是很喜欢很关注的 虽然还没拥有过 但是用过也算是用户吧 类似结构的很多牌子都有 但是能够做到精益求精 即使再简单再大众的结构都可以出精品
嘿嘿 这个也可以不用风洞 搬个小马扎坐帐篷边上看一会就知道了
你说的方法只能测持续增强的风 模拟不出瞬时的大风 不行不行
稳定的不是结构本身 而是额外的增强措施 哪个大风环境下的帐篷不是密密匝匝拉满了风绳啊
风洞我没研究过 帐篷我也没放到SUV上过 我的SUV加速到百公里得要12秒 你说的一定是撞翻朗逸的比亚迪唐
我只知道山顶的大风的的确确是瞬时的 量化一下我觉得应该是持续3级风的情况下 突然就一阵6-7级 像一堵墙撞过来 然后顶多持续两三秒又没了 然后隔一会儿再来一下 就这样反反复复 大家回想一下是不是这样 一阵一阵的 不一会儿就把地钉扯松了 这样的天气里经常一两个小时就要检查地钉 大风中来不及打地钉时最容易吹坏帐篷 就像街上打雨伞的 一个不小心就被突如其来的强风把雨伞吹翻面了
SUV的的确确模拟不出来这种瞬时强风 即使是比亚迪唐 至少没人会这样3秒钟内狂加速到90 紧跟着一个急刹到30 再3秒钟90 再急刹 …… 不行我要吐了 孕前反应啦
我觉得穹顶结构广为流传 其原因并不是有多稳定 而是综合了很多因素 例如结构简单容易实现 例如空间宽敞 例如搭建和拆除不需要过多的技术技巧等等 同时这种结构继承了祖先对于简易建筑的最低工艺要求 说白了还是个简单 所以各大小公司都在做 也因为最容易被接受所以不遗余力地进行改造改进 反过来想 因为占有量大反推结构最稳定我觉得理由并不充分
其实大家回想一下大风环境下帐篷被吹塌的场面就不难看出 同样不打风绳遇到突然大风 迎风面首先被吹塌的绝对不会是金字塔
我最开始想和大家讨论的就是穹顶到底有没有三角形的问题 我的观点是 把帐篷纵剖（图一）就不难看出 由于中心没有支撑 所以无论哪个方向上看 都不存在三角形 只有不做剖面 两个杖杆之间的平面投影才可能是三角形 这个三角形不迎风都是个曲面 迎风就不多说了
蛋壳型的拱顶具有稳定性 这无论在力学还是常识上都是个共识 但是任何共识在解读的时候都有可能存在误区 不能一概而论
对于拱顶的理解最常见的误区就是忽略了稳定的拱顶结构其实是有先决条件的 那就是构成拱顶结构的材质必须均匀统一 并且自身要达到一定的强度 例如赵州桥 是由若干个材质统一 纵剖面为扇形的不可形变的小石材构成的 再例如蛋壳 其材质的均匀和统一绝对是无可挑剔的 试想一下赵州桥的拱面一部分更换成可弯曲的竹子 或者蛋壳的表层一部分替换成纸壳 这都无法实现整体的稳定 帐篷也是如此 再完美的外形 没有自身的强度或者额外的加强 就不能单纯的认为其稳定
