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在設(shè)計(jì)膜結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？
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膜結(jié)構(gòu)又叫張拉膜結(jié)構(gòu)，在建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛。膜結(jié)構(gòu)建筑是21世紀(jì)**具代表性與充滿前途的建筑形式。打破了純直線建筑風(fēng)格的模式，以其****的優(yōu)美曲面造型，簡(jiǎn)潔、明快、剛與柔、力與美的****組合，呈現(xiàn)給人以耳目一新的感覺(jué)，同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。但是在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意哪些問(wèn)題呢？請(qǐng)跟我來(lái)看一看吧。
膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括體形設(shè)計(jì)、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等四大問(wèn)題。通過(guò)體形設(shè)計(jì)確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量，確定各控制點(diǎn)的坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)形式，選用膜材和施工方案。
初始平衡形狀分析就是找形分析。由于膜材料本身沒(méi)有抗壓和抗彎剛度，因此其剛度和穩(wěn)定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預(yù)應(yīng)力來(lái)提高，對(duì)膜結(jié)構(gòu)而言，****時(shí)候不存在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)，因此膜曲面形狀**終****滿足在一定邊界條件、一定預(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)平衡，并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行荷載分析和裁剪分析。膜結(jié)構(gòu)找形分析的方法主要有動(dòng)力松弛法、力密度法以及有限單元法等。
膜結(jié)構(gòu)考慮的荷載一般是風(fēng)載和雪載。在荷載作用下膜材料的變形較大，且隨著形狀的改變，荷載分布也在改變，因此要****計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力要用幾何非線性的方法進(jìn)行。荷載分析的另一個(gè)目的是一確定索、膜中初始預(yù)張力。在外荷載作用下膜中一個(gè)方向應(yīng)力增加而另一個(gè)方向應(yīng)力減少，這就要求施加初始張應(yīng)力的程度要滿足在**不利荷載作用下應(yīng)力不致減少到零，即不出現(xiàn)皺褶。因?yàn)槟げ牧媳容^輕柔，自振頻率很低，在風(fēng)荷載作用下極易產(chǎn)生風(fēng)振，導(dǎo)致膜材料破壞，如果初始預(yù)應(yīng)力施加過(guò)高，膜材涂變加大，易老化且強(qiáng)度儲(chǔ)備少，對(duì)受力構(gòu)件強(qiáng)度要求也高，增加施工安裝難度。因此初始預(yù)應(yīng)力的確定要通過(guò)荷載計(jì)算來(lái)確定。經(jīng)過(guò)找形分析而形成的摸結(jié)構(gòu)通常為三維不可展空間曲面，如何通過(guò)二維材料的裁剪，張拉形成所需要的三維空間曲面，是整個(gè)膜結(jié)構(gòu)工程中**關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題，這正是裁剪分析的主要內(nèi)容。 |
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張拉膜結(jié)構(gòu)特性介紹
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