




膜结构技术的问题
结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量,张拉膜结构工程,确定各控制点的坐标、结构形式,选用膜材和施工方案。初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。
由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,抗剪强主芤很差,因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高,对膜结构而言,工程膜结构,任何时候不存在无应力状态,因此膜曲面形状***终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,钢膜结构工程,并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。目前膜结构找形分析的方法主要有动力松驰法、力密度法以及有限单元法等。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,因此要计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。
膜结构工程配件的选用
一、钢索的锚具应满足现行***标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的规定,并按现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85)和设计的要求进行施工、验收。
二、夹具及连接件应能有效地传递膜材与索中的应力,并应避免应力集中现象。对采用铝合金、不锈钢材料和镀锌钢材的构件,其材料的选用与设计应符合现行***的有关规范、规程或标准的规定。
三、钢结构与膜材的连接部件应采用不锈钢、铝合金、镀锌钢材制作。
四、高强度螺栓应符合现行***标准《钢结构用高强度大六角螺栓》(GB1228)规定的性能等级9.8s或10.9s。
五、膜结构工程中所用的锚具、节点及夹具必须按现行***标准及设计要求进行防腐处理。
六、膜结构工程中所用的索可采用钢丝束、钢绞线、钢丝绳或不锈钢缆绳,膜结构工程,其材质应满足设计要求与现行***的有关规范、规程或标准的规定。
布置膜结构表面裁剪缝时要考虑以下几个因素:
1、表面曲率
以前海南膜结构的裁剪方法都无法给出曲面任一点处的曲率。而本软件因为采用的是曲面膜单元,所以可以得到每个单元的曲率。如果相邻单元曲率相差很大,说明在这个位置,曲面扭曲的很严重,如果裁剪缝在此处不切断重新开始,那么裁剪膜块的边界在此处就会有很大的弧形。从相邻单元曲率的变化趋势,可以判断出测地线的大致走向。
2、膜材料的幅宽
找形分析过程中的平面网格划分时,就要考虑到膜材料的幅宽。尽量使一块膜布中包含的膜单元是完整的,否则还要通过插值计算确定膜块边界点的位置。
3、边界的走向
如果边界比较平直,可以考虑用一个膜块的长边作为这条边界。否则只能用多个膜块的短边拼接成这条边界。
4、美观
因为膜结构膜材料具有透光性,实际结构中可以清楚地看见焊缝,所以裁剪缝的布置一定要规则、合理,好能形成一些漂亮的图案以增加结构的美感。如果膜表面设置有压索或脊索,那么好使裁剪缝与压索或脊索重合,使索不至于打乱焊缝的图案布置。
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