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膜結構概念

2018-03-07

  膜結構(Membrane Structure),即張拉膜結構(Tesioned Membrane Structure),是依靠膜材自身的張拉力和特殊的幾何形狀而構成穩定的承力體系。膜結構通過(鋼架、鋼柱或鋼索)一定方式使其內部產生一定的預張應力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結構,并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式,膜只能承受拉力而不能受壓和彎曲,其曲面穩定性是依靠互反向的曲率來保障,因此需制作成凹凸的空間曲面,故習慣上又稱空間膜結構。由于張拉膜結構是通過邊界條件給膜材施加一定的預張應力,以抵抗外部荷載的作用,因此在一定初始條件(邊界條件和應力條件)下,其初始形狀的確定、在外荷載作用下膜中應力分布與變形以及怎樣用二維的膜材料來模擬三維的空間曲面等一系列復雜的問題,都需要有計算來確定,因此計算機技術的迅猛發展為張拉膜結構的應用開辟了廣闊的前景。目前國外一些先進的膜結構設計制作軟件已非常完善,人們可以通過圖形顯示看到各種初始條件和外荷載作用下的形狀與變形,并能計算任一點的應力狀態,使找形(初始形狀分析)、裁剪和受力分析集成一體化,使得膜結構的設計大為進步,它不但能分析整個施工過程中各個不同結構的穩定性和膜中應力,而且能精確計算由于調節索或柱而產生的次生應力,完全可以避免各種不利荷載式工況產生的不測后果。膜結構(Membrane)是20世紀中期發展起來的一種新型建筑結構形式,膜結構可分為充氣膜結構和張拉膜結構兩大類.充氣膜結構是靠室內不斷充氣,使室內外產生一定壓力差(一般在10㎜~30㎜水柱之間),室內外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力,從而實現較大的跨度.張拉摸結構則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型,其造型非常優美靈活.


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