燁興提示：近日，國際體育仲裁法庭宣布，因服用興奮劑，羅馬尼亞舉重運動員辛克勒揚和俄羅斯拳擊運動員阿洛伊安在2016年里約奧運會上獲得的獎牌被剝奪。榮譽，是靠自身實力取得的，違規(guī)取巧，是得不到善終的。今天，燁興小編將和大家聊一下在膜結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域中的硬實力之一——膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

近日，國際體育仲裁法庭宣布，因服用興奮劑，羅馬尼亞舉重運動員辛克勒揚和俄羅斯拳擊運動員阿洛伊安在2016年里約奧運會上獲得的獎牌被剝奪。榮譽，是靠自身實力取得的，違規(guī)取巧，是得不到善終的。今天，燁興小編將和大家聊一下在膜結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域中的硬實力之一——膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

總的來說，膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計包括體形設(shè)計、初始平衡形狀分析、載荷分析、裁剪分析等四大問題。在這里只簡單說一下概念性的東西，如需詳細(xì)了解，可以點擊客服聯(lián)系我們燁興的資深設(shè)計師。以下是具體情況：

通過體形設(shè)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(biāo)、結(jié)構(gòu)形式，選用膜材和施工方案。

在業(yè)界，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，抗剪強度很差，因此其剛度和穩(wěn)定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預(yù)應(yīng)力來提高。對膜結(jié)構(gòu)而言，任何時候不存在無應(yīng)力狀態(tài)，因此膜曲面形狀最終必須滿足在一定邊界條件、一定預(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)平衡，并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行載荷分析和裁剪分析。

目前膜結(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，因此要精確計算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力要用幾何非線性的方法進(jìn)行。

載荷分析的另一個目的是確定索、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減少，這就要求施加初始張應(yīng)力的程度滿足最不利載荷作用下應(yīng)力不致減少到零，即不出現(xiàn)褶皺。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，已老化且強度儲備少，對受力構(gòu)件強度要求也高，增加施工安裝難度。因此初始預(yù)應(yīng)力的確定要通過載荷計算來確定。經(jīng)過找形分析而形成的膜結(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)工程中最關(guān)鍵的一個問題，這正是裁剪分析的主要內(nèi)容。

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