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在设计膜结构时应该注意哪些问题?


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 膜结构又叫张拉膜结构,在建筑行业应用广泛。膜结构建筑是21世纪**具代表性与充满前途的建筑形式。打破了纯直线建筑风格的模式,以其****的优美曲面造型,简洁、明快、刚与柔、力与美的****组合,呈现给人以耳目一新的感觉,同时给建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。但是在设计中应该注意哪些问题呢?请跟我来看一看吧。
  膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量,确定各控制点的坐标、结构形式,选用膜材和施工方案。
  初始平衡形状分析就是找形分析。由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高,对膜结构而言,****时候不存在无应力状态,因此膜曲面形状**终****满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。
  膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较大,且随着形状的改变,荷载分布也在改变,因此要****计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。荷载分析的另一个目的是一确定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在**不利荷载作用下应力不致减少到零,即不出现皱褶。因为膜材料比较轻柔,自振频率很低,在风荷载作用下极易产生风振,导致膜材料破坏,如果初始预应力施加过高,膜材涂变加大,易老化且强度储备少,对受力构件强度要求也高,增加施工安装难度。因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面,如何通过二维材料的裁剪,张拉形成所需要的三维空间曲面,是整个膜结构工程中**关键的一个问题,这正是裁剪分析的主要内容。

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