目前的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般分為 4 個(gè)階段：

 

        (1)總體設(shè)計(jì) ：依據(jù)建筑造型需要確定結(jié)構(gòu)外形 、控制點(diǎn)坐標(biāo)及選擇膜材料。

 

        (2)找形分析；又稱找形 ，目的是尋找滿足邊界條件和初應(yīng)力平衡條件的結(jié)構(gòu)形狀。

 

        (3)荷載分析：在找形分析所確定的初始狀態(tài)基礎(chǔ)上考慮自然和人為的荷載作用。

 

        (4)剪裁分析：經(jīng)過剪裁式樣分析將膜結(jié)構(gòu)劃分為膜片，然后在市售的薄膜卷材上利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行剪裁下料分析工作。通過總形設(shè)計(jì)確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量，確定各控制點(diǎn)的坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)形式、選用膜材和施工方案。膜材本身沒有抗壓和抗彎剛度、抗剪強(qiáng)度也較差，因此膜曲面形狀必須滿足在一定邊界條件、一定預(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)平衡，并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行荷載分析和裁剪分析。膜結(jié)構(gòu)找形分析的方法有力密度法、動(dòng)力松弛法、控制點(diǎn)逼近法和有限單元法等。

 

        膜結(jié)構(gòu)考慮的荷載一般是風(fēng)荷載和雪荷載，在荷載作用下膜材的變形較大、隨著形狀的改變，荷載分布也在改變，要精確計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力要用幾何非線性的方法進(jìn)行。膜材比較輕柔、自振頻率低，在風(fēng)荷載作用下易產(chǎn)生風(fēng)振，導(dǎo)致膜材破壞、若初始預(yù)應(yīng)力施加過高、膜材徐變加大，容易老化，同時(shí)對受力構(gòu)件強(qiáng)度要求高、增加施工安裝難度。因而研究這類體系在風(fēng)作用下的反應(yīng)是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要課題。

 

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