膜結(jié)構(gòu)建筑工程品牌企業(yè)“本信息長期有效”

膜結(jié)構(gòu)設(shè)計

膜結(jié)構(gòu)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(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，因此要準(zhǔn)確計算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力要用幾何非線性的方法進行。荷載分析的另一個目的是一確定索、膜中初始預(yù)張力。在外荷載作用下膜中一個方向應(yīng)力增加而另一個方向應(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。因為膜材料比較輕柔，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)力施加過高，膜材涂變加大，易老化且強度儲備少，對受力構(gòu)件強度要求也高，增加施工安裝難度。通過膜材和透光保溫材料的適當(dāng)組合，可以使含保溫層的多層膜具有透光性。因此初始預(yù)應(yīng)力的確定要通過荷載計算來確定。經(jīng)過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(jié)構(gòu)工程中關(guān)鍵的一個問題，這正是裁剪分析的主要內(nèi)容。

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膜結(jié)構(gòu)建筑常用結(jié)構(gòu)型式

膜結(jié)構(gòu)屬于空間結(jié)構(gòu)體系,它不同于一般的鋼、木、磚和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),是繼網(wǎng)架、薄殼、懸索結(jié)構(gòu)之后新崛起的一個結(jié)構(gòu)體系。近三十年來,預(yù)應(yīng)力 索在結(jié)構(gòu)體系中的作用和優(yōu)勢已為工程師所充分認識,各種新型索和膜結(jié)構(gòu)體系得到了廣泛的研究和應(yīng)用。1995年建成的北京房山游泳館(跨度33m,1100m2)與鞍山農(nóng)委游泳館(跨度30m,1000m2)是我國正式應(yīng)用于工程的空氣支承膜結(jié)構(gòu),標(biāo)志我國開始啟動膜結(jié)構(gòu)的工程建設(shè)。從膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和受力特點可將膜結(jié)構(gòu)分為張拉膜結(jié)構(gòu)、充氣膜結(jié)構(gòu)和框式膜結(jié)構(gòu)三大類。

膜結(jié)構(gòu)設(shè)計：應(yīng)變補償

膜結(jié)構(gòu)是在預(yù)張力作用下工作的，而膜材的裁剪下料是在無應(yīng)力狀態(tài)下進行的，因而在確定裁剪式樣時，有一個對膜材釋放預(yù)應(yīng)力、進行應(yīng)變補償?shù)膯栴}。影響膜材應(yīng)變補償率的因素可歸納為以下幾個方面：

（1）膜面的預(yù)應(yīng)力值及膜材的彈性模量和泊松比，這是影響應(yīng)變補償率的直接因素。

（2）主應(yīng)力方向與膜材經(jīng)、緯向纖維間的夾角，這一問題變的重要是因為膜材是正交異性材料。

（3）熱合縫及補強層，熱合縫及補強層的性能不同于單層膜，其應(yīng)變補償應(yīng)區(qū)別對待。

（4）環(huán)境溫度及材料的熱應(yīng)變性能，尤其是雙層膜結(jié)構(gòu)環(huán)境溫度相差較大時，要特別注意。

在荷載分析中，在每一荷載增量步中對所有的單元進行逐一判別，如發(fā)現(xiàn)褶皺單元，可按以下方法處理：

（1）修元剛度：減小褶皺單元對結(jié)構(gòu)總體剛度的貢獻，即修改褶皺單元的剛度矩陣，從而減小自身的實際荷載分擔(dān)，結(jié)果是增加了相臨單元的負擔(dān)。

（2）修改結(jié)構(gòu)剛度：回到找形階段，對曲面進行修正，即通過修改局部區(qū)域的邊界條件或調(diào)整預(yù)應(yīng)力的方法來修正結(jié)構(gòu)的剛度。