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膜結構設計

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。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。造型新穎美觀,色彩多變,可為文化、體育、旅游、商業設施提供更好的形象包裝。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關鍵的一個問題，這正是裁剪分析的主要內容。

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PTFE膜材是在超細玻璃纖維織物上涂以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接性能，有優良的抗紫外線、抗老化性能和阻燃性能。另外，其防污自潔性是所有建筑膜材中很好的，但柔韌性差，施工較困難，成本也十分驚人。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中，使織物兩面皆有均勻的特氟隆涂層，使持久性的PTFE膜正式誕生。此后持久性膜結構正式在美國風行，許多學者對膜結構進行了深入的研究。20年后跟蹤檢測結果表明，這種膜材的力學性能與化學穩定性指標只下降了20%~30%，顏色也幾乎沒變，膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學物質微粒極難附著與滲透，經雨水沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性，這足以顯示出PTFE膜材的強大生命力和廣闊的市場前景。膜結構設計主要包括以下內容：1，初始態分析：確保生成形狀穩定、應力分布均勻的三維平衡曲面，并能夠抵抗各種可能的荷載工況。國外對這種膜材的開發和應用比較成熟，生產廠家也很多。

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。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。由于膜結構新穎美觀的造型和多變的色 彩,還可用于標識性建筑,例如城市與地方的標識、公園入口標識、展覽會標識、行業與會議標識等。而作為膜結構的主要材料，目前市場上主要是以是PVC膜、PVF膜、PVDF、PTFE乃至新的ETFE膜材為主。然而,目前膜結構在我國尚處于小范圍的試驗階段,但隨著我國經濟實力的增強,新工藝、新材料、新設備的出現,膜結構建筑將成為我國21世紀空間結構的發展主流。

膜結構的排水和積水

由于荷載作用下膜結構膜材會產生變形，膜結構膜面坡度較小處可能會有積水。降雨或者降雪較大及雪融后，應對張拉膜結構進行監測以避免產生積水。

膜結構使用溫度

本產品使用溫度環境為-40℃/ 70℃，注意設置燈光和采暖設備時，不宜離膜材太近，以免燒膜材。