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膜结构设计时的问题点

时间:2015-01-12 09:30:36 点击:2683 次 来源:洛阳七色膜结构工程有限公司

现在的住宅区是越来越漂亮了,有的小区中央有座喷水池或者有几处水景,有的小区用鹅卵石铺成的石子路。当然,还有的小区建造了景观膜结构的建筑。用膜材料造成的建筑不仅形态万千,优美可人,膜结构在城市家具突出贡献我们是有目共睹的。

不管是水景,石子路还是膜景观建筑,都是建筑工程师与企业商对更高艺术性的追求。但是任何事情都有两面性,所以这种膜建筑也有不利的。有些景观膜建筑,在上面花了很多成本,但是没有什么好的果,这就是它不利的面。所以我们在构建膜建筑的时候还要考虑其成本。实现建筑工程师与开发商的共赢合作。这样才能实现可持续发展政策。那么我们在设计膜建筑的时候应该从哪些方面来考虑呢?

形体设计、初始平衡形状的分析,以及荷载和裁剪的分析。只要注意这四大方面的问题,就能够将膜建筑的优点化。

建筑平面的形状大小、三维果的造型、空间体积的大小、坐标、结构形式都是由体形设计来确定的。所谓的初始平衡形状分析就是找个开始的形状。因为膜材料本身的抗压性和抗弯刚性是没有的,抗剪能力也差,所以我们只能依靠膜表层曲面的曲率变化和它的预应力来改善提高,加强它的刚性和抗压性。因此对于膜结构来说,无应力状态是在任何情况下都不存在的,所以膜曲面的形状决定于边界条件预应能力。然后在平衡的基础上进行荷载和剪裁的分析。

目前我们主要是通过动力松弛法、力密度法和有限单元法来解决膜结构初形状的问题。荷载般指的是承载风雨雪的能力,风雨雪对膜材料的压力较大,容易让它变形,变形之后荷载在膜材料上的分布也发生了变化。所以非得用几何非线性的方法来计算膜结构的变形和应力。当然,荷载分析还有另外个目的,就是确定索、膜中初始的预张力。因为在外荷载的情况下,膜中个方向因为受力另个方向的应力就会相对减小,这就要求工程师在建造的时候施加的初始张应力的程度必须满足在外荷载作用不利的情况下应力不能减小到出现褶皱。因为膜材料的质地很柔软,自振的频率也很低,但是在有外风荷载的情况下很容易就会产生风振,从而导致膜材料被损坏。

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