




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。因此,找形过程中还有个曲面病态判别和修改的问题,或者叫形态优化(包括几何形态优化、应力形态优化和刚度形态优化等)。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。
云南膜结构设计、加工、购买、安装认准云南路飞膜结构工程技术有限公司,我公司有丰富的膜结构设计施工经验,质量和服务都有保障!
膜结构工程实例
1970年日本大阪万国博览会上的美国馆和富士馆均采用了膜结构建筑,在建筑行业引起了不小的轰动。1996年亚特兰大奥运会的“佐治亚穹顶”,拟椭圆形的尺寸达240m*193m。5、膜材安装完毕后,应该交付并和甲方申明,应注意维护,这样才能保证膜材的使用的年限。为了庆祝新千年的到来,英国在伦敦建成了直径达320m的“千气穹顶”。整个展览大厅总面积为8万平方米。覆盖其上的是72块聚(PVC)涂层的玻璃纤维织物板,千年穹顶以其独特的膜结构,显示了当今建筑技术与材料科学的发展水平。
膜结构设计步骤
膜面褶皱问题
结构上的褶皱(Drape)是指因膜面在一个方向上出现压应力导致膜材屈服而产生的褶皱现象,而结构松弛是指膜面在两个方向上都呈现无张力状态,故松弛的膜面不能承受任何荷载。褶皱判别的两种方法:(设拉为正、压为负)
(1)应力准则:若主应力σ2gt;0,膜元是张紧的;若σ2lt;0且σ2gt;0,膜元是褶皱的;若σ1lt;0,单元是松弛的。
(2)应变准则:若ε2gt;0,膜元是张紧的;若ε2lt;0且ε1gt;0,膜元是褶皱的;若ε1lt;0,单元是松弛的。在荷载分析中,在每一荷载增量步中对所有的单元进行逐一判别,如发现褶皱单元,可按以下方法处理:
(1)修元刚度:减小褶皱单元对结构总体刚度的贡献,即修改褶皱单元的刚度矩阵,从而减小自身的实际荷载分担,结果是增加了相临单元的负担。
(2)修改结构刚度:回到找形阶段,对曲面进行修正,即通过修改局部区域的边界条件或调整预应力的方法来修正结构的刚度。
常用的膜结构几何非线性荷载分析软件有:美国ANSYS,德国EASY(EasyScan)、意大利Forten32、新加坡WinFabric,英国InTENS等等。
膜结构设计:应变补偿
膜结构是在预张力作用下工作的,而膜材的裁剪下料是在无应力状态下进行的,因而在确定裁剪式样时,有一个对膜材释放预应力、进行应变补偿的问题。影响膜材应变补偿率的因素可归纳为以下几个方面:
(1)膜面的预应力值及膜材的弹性模量和泊松比,这是影响应变补偿率的直接因素。
(2)主应力方向与膜材经、纬向纤维间的夹角,这一问题变的重要是因为膜材是正交异性材料。
(3)热合缝及补强层,热合缝及补强层的性能不同于单层膜,其应变补偿应区别对待。
(4)环境温度及材料的热应变性能,尤其是双层膜结构环境温度相差较大时,要特别注意。
在荷载分析中,在每一荷载增量步中对所有的单元进行逐一判别,如发现褶皱单元,可按以下方法处理: