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文章出处:猫咪视频膜结构作者:猫咪视频网络部发表时间:2020-12-04 13:33:18阅读:
  膜结构的设计由于其自身的特点不同于一般传统结构形式,技术上必须经过如下4个步骤:
  一、建筑方案设计(architecture design)
  一般同建筑师根据业主的意图、功能要求、环境条件等初步确定建筑的平面形状尺寸、空间形式及三维造型、净空、体量等,并基本确定各控制点的坐标。综合考虑经济和施工工艺等技术条件,与膜结构工程师、业主及施工技术人员等一起确定经济合理的初步设计方案。

  二、找形分析(form-finding)
  对于膜结构而言,在没有施加预应力之前,是没有结构刚度的,也就是说膜结构任何时候不存在无应力状态。由于膜材料本身没有抗弯刚度,其曲面形状与预应力的大小和分布是一一对应的,因此在控制点坐标确定后,给定一合理的预应力值及其分布,才能确定合适的膜曲面形状。预应力值的大小与分布是需根据多方面的条件进行反复调整后综合确定的,这个过程叫找形分析。此过程与方案设计过程往往密不可分,需反复调整方可既满足建筑形状的要求又保证结构的经济合理及安全可靠。
  三、荷载分析(load-analysis)
  膜结构的控制荷载通常是风载和雪载。在荷载作用下膜结构的变形较大,因此精确计算结构的变形和应力分布要用几何非线性方法进行。根据不同工况下计算出的索、膜、梁、杆等结构构件中的内力分布的最不利情况,来选定索、膜等材料的型号及尺寸,确定详细的节点做法及构造措施等。因此,经济安全的索建筑必须经过仔细地内力分析后才能完成,不是凭经验拍在脑袋就能确定的了的,是不能用搭帐篷的的传统思想不设计膜结构的。

  四、剪裁分析(cutting)
  剪裁分析就是在预应力状态下的曲面形体上寻求合理的裁剪位置及其分布,然后按照一定的方法三维曲面展开为二维平面。为物尽其用,一般要按照膜材料幅宽进行裁剪,但要兼顾到膜面曲率变化情况。由于膜材料具有双向异性性质,故裁剪线的布置要与计算时所设定的经纬向一致,才能保证计算结果与实际相符。膜材料的裁剪下料通常是在无应力状态下进行的,如何在预应力的形体上进行无应力状态下的裁剪分析,国内外的学者已进行了较为深入的研究,提出了诸如几何法、最小二乘法、动态规划法与平面热应力原理相结合的有限元法等方法。
 

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