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膜結構設計

膜結構的設計主要包括體形設計、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等四大問題。通過體形設計確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量，確定各控制點的坐標、結構形式，選用膜材和施工方案。初始平衡形狀分析就是所謂的找形分析。由于膜材料本身沒有抗壓和抗彎剛度，抗剪強主芤很差，因此其剛度和穩定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預應力來提高，對膜結構而言，任何時候不存在無應力狀態，因此膜曲面形狀較終必須滿足在一定邊界條件、一定預應力條件下的力學平衡，并以此為基準進行荷載分析和裁剪分析。膜結構找形分析的方法主要有動力松弛法、力密度法以及有限單元法等。膜結構考慮的荷載一般是風載和雪載。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，因此要準確計算結構的變形和應力要用幾何非線性的方法進行。其中大部分的知名生產企業都力具備產品的研發、設計、生產這一產業全業務鏈模式經營。荷載分析的另一個目的是一確定索、膜中初始預張力。在外荷載作用下膜中一個方向應力增加而另一個方向應力減少，這就要求施加初始張應力的程度要滿足在較不利荷載作用下應力不致減少到零，即不出現皺褶。因為膜材料比較輕柔，自振頻率很低，在風荷載作用下極易產生風振，導致膜材料破壞，如果初始預應力施加過高，膜材涂變加大，易老化且強度儲備少，對受力構件強度要求也高，增加施工安裝難度。因此初始預應力的確定要通過荷載計算來確定。經過找形分析而形成的摸結構通常為三維不可展空間曲面，如何通過二維材料的裁剪，張拉形成所需要的三維空間曲面，是整個膜結構工程中較關鍵的一個問題。

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膜結構的優勢

①膜結構能夠覆蓋大跨度空間：因為重量輕，膜結構中利用的薄膜材料，每平方米重量只要一公斤。加上電纜，鋼結構高強度材料的采取，并夸大體系簡樸、公道，大多數的軸向力通報，使膜結構跨度大空間，構成開放的無柱大跨度結構體系。

②具有杰出的透光性和自潔：具有杰出的保溫機能，恒泰宏膜結構工程有限公司膜材料的表面，聚偏氟乙烯）聚偏氟乙烯包覆。對太陽熱能可反射70%膜本身接收17%傳熱是只要13%，透光率是20%個很好的自潔凈機能。膜結構的設計與施工傳統膜結構的設計主要包括體形設計、找形分析、荷載分析、裁剪分析等。經過10年的太陽直接輻射，它的亮度仍能保存70%。

③修建高雅：以其奇特和斑斕的大要模型，膜結構修建在第二十一世紀較有代表性的和有前程的修建情勢。突破純系發展形式。簡練，明快，剛度和矯捷性，力與美的連絡，顯得耳目一新的感受，同時為修建師供應了更大的設想和創作發覺空間。

④防火和抗震性：它能夠很好的滿足防火要求。因為結構重量輕，恒泰宏膜結構的膜材料具有的阻燃性和耐高溫。它是一個矯捷的結構和變形才氣，以是抗震機能好。

⑤施工周期短：現場只裝配，膜材料的切割，共同構成骨架，鋼結構，鋼電纜制造工廠。施工簡樸，施工周期短的保守結構。

膜結構的應用前景

隨著工業的發展與計算技術的進步,膜結構也從臨時建筑邁入持久性建筑行列,并成為當代充滿活力的一種新型大跨度空間結構體系。在許多國家舉辦奧運會、世博會的場館建設中,膜結構以其絢麗 的色極和豐富的造型贏得了人們關注、認同。1995年建成的北京房山游泳館(跨度33m,1100m2 )與鞍山農委游泳館(跨度30m,1000m2 )是我國正式應用于工程的空氣支承膜結構,標志我國開始啟動膜結構的工程建設。自清潔功能使表面不易沾污，且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物，清潔周期大約為5年。1997年通過引進國外膜結構技術建成了上海八萬人體育場看臺挑棚后,又相繼建成了青島頤中體育場挑棚膜結構、杭州游泳館、網球館雙層膜結構等二百余項膜結構工程,年增長率達20%以上。目前膜結構除了用于體育館、體育場 等體育設施之外,還廣泛應用于商業、教育、交通運輸設施等。