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張拉膜知識(shí)

膜結(jié)構(gòu)外觀(guān)形式

發(fā)布時(shí)間:2024-07-16 作者:諾科膜結(jié)構(gòu) 閱讀量:2

膜結(jié)構(gòu)外觀(guān)形式

膜結(jié)構(gòu)的外觀(guān)形式有很多,一般以基本構(gòu)成來(lái)分析[2],主要分為鞍形、傘形、拱支承式和脊谷式(6)。

1.2.1馬鞍形

由四個(gè)異面的角點(diǎn)和邊緣構(gòu)件連接處的四個(gè)角點(diǎn)圍合而成,僅適用于小跨度建筑,其膜結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件可分為剛性構(gòu)件和柔性構(gòu)件,剛性構(gòu)件采用的是空間鋼桁架或混凝土梁,柔性構(gòu)件更多采用的是鋼索,采用柔性構(gòu)件能夠更好的適應(yīng)膜材表面的變形,避免膜材在安裝和使用過(guò)程中出現(xiàn)褶皺,因而柔性構(gòu)件較為常用。

1.2.2傘形

整個(gè)膜面呈傘狀,中部較高,邊緣處較低,一般會(huì)在中部位置設(shè)置懸掛環(huán)、獨(dú)立柱或飛柱,而膜邊緣固定于邊梁上,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí),還可以在中部高點(diǎn)與邊界支承點(diǎn)之間連接鋼索,能夠更好地降低中部應(yīng)力,避免應(yīng)力集中。

1.2.3拱支承形

結(jié)構(gòu)多為圓形或橢圓形等拱的形式,當(dāng)下部的邊緣構(gòu)件和中間拱直接設(shè)置有正交索網(wǎng)時(shí)還能用于大跨度建筑,在封閉式建筑中較為常見(jiàn)。

1.2.4脊谷式

整體由四個(gè)支承點(diǎn)組成,分別在兩低點(diǎn)和兩高點(diǎn)直接布置鋼索,低點(diǎn)處的鋼索稱(chēng)為谷索,高點(diǎn)處的鋼索稱(chēng)為脊索,整個(gè)膜面呈脊谷形,當(dāng)結(jié)構(gòu)承受荷載較大或跨度較大時(shí),可在脊索和谷索之間添加幾根橫向的加強(qiáng)索,能夠很好的提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.3膜結(jié)構(gòu)常見(jiàn)找形方法[7]

20世紀(jì)60年代前,常用的索膜結(jié)構(gòu)的找形方法是德國(guó)工程師FreiOtto提出的物理模型法—皂泡模型法、絲網(wǎng)模型法,使用此方法建造的比較典型的建筑有建于1972年的德國(guó)慕尼黑奧林匹克體育館(TheMunichOlympicStadium,Germany,1972)和建于1967年的加拿大蒙特利爾博覽會(huì)的德國(guó)館(GermanPavilion,Canada,1967)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元方法的發(fā)展,各種層出不窮的膜結(jié)構(gòu)找形方法開(kāi)始以數(shù)值的形式出現(xiàn)。針對(duì)目前設(shè)計(jì)應(yīng)用狀況,目前最實(shí)用的方法主要有動(dòng)力松弛法(DynamicRelaxationMethod)、非線(xiàn)性有限元法(NonlinearDisplacementAnalysisMethod)和力密度法(ForceDensity)。常見(jiàn)的幾種膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件(表1)。


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