膜结构又叫张拉膜结构(Tensioned Membrane structure),膜结构建筑是21世纪有代表性与充满前途的建筑形式。此后持久性膜结构正式在美国风行,许多学者对膜结构进行了深入的研究。打破了纯直线建筑风格的模式,以其独有的优美曲面造型,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。
云南膜结构
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膜结构又叫张拉膜结构(Tensioned Membrane structure),膜结构建筑是21世纪有代表性与充满前途的建筑形式。此后持久性膜结构正式在美国风行,许多学者对膜结构进行了深入的研究。打破了纯直线建筑风格的模式,以其独有的优美曲面造型,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。
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膜结构设计
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。膜材本身不能受压也不能抗弯,所以要使膜结构正常工作就必须引入适当的预张力。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,因此要准确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。
膜结构
索作为膜材的弹性边界,将膜材划分为一系列膜片,从而减小了膜材的自由支承长度,使薄膜表面更易形成较大的曲率。荷载分析的内容和方法膜结构的荷载分析是在形状分析所得到的外形与初始应力分布的基础上进行的,检查结构在各种荷载组合下的强度、刚度是否满足预定要求的过程。有文献指出,膜材的自由支承长度不宜超过15米,且单片膜的覆盖面积不宜大于500平米。此外,索的另一个重要作用就是对桅杆等支承结构提供附加支撑,从而保证不会因膜材的破损而造成支承结构的倒塌。
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