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膜结构停车棚的膜

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2017-04-20 10:52【

确定一个满足边界条件和预应力大小及分布的初始平衡形态的过程就是索膜结构的找形分析。充气膜在索膜结构的发展初期,找形分析主要是通过物理模型试验来完成,随着计算机技术的迅速发展,各种数值分析方法也都应运而生。目前,国内外在索膜结构找形分析中常用的方法主要有动力松弛法、力密度法、非线性有限元法、最小二乘法和控制点逼近法等。由于柔性结构的分析中存在内力判定和形状判定,所涉及到的内容以及成形准则仍未明确和完全解决,还存在着很多难点,比如关于复杂曲面和组合曲面的找形理论还比较少。因此找形分析研究的重点主要包括计算模型的改进、初始形态优化设计等方面。膜结构建筑中荷载分析起到的关键作用及其重要性,首先索膜结构初始平衡形状确定后,就应对其进行荷载分析。荷载分析其目的是为了检查索膜结构在各种荷载组合作用下结构的刚度是否足够、膜面的应力与变形是否在容许范围内,以保证在敏感荷载作用下满足强度要求和正常使用要求。目前索膜结构的荷载分析主要使用非线性有限元法。早期的非线性有限元法一般采用直线索单元和三角形膜单元,并考虑几何非线性和索松弛、膜褶皱问题。1990年M・Levy设计完成的佛罗里达州太阳海岸穹顶直径达210m,是世界上首座索穹顶室内足球场。目前世界上最大的索穹顶室内体育馆是1966年亚特兰大奥运会的Georgia穹顶[6]。20世纪末建造的千年穹顶则集中体现了20世纪建筑技术的精华。我国对膜结构的研究和应用与国外相比起步较晚,1997年竣工的上海八万人体育场[7]开启了我国大型膜结构之先河。近10年间我国索膜结构得到了飞速的发展,国内膜结构设计施工企业的相继成立[8],推动了索膜结构的发展。国内的一些建筑单位和高校也开始对膜结构进行全方位的研究。近两年我国还兴建了一些完全中国技术的膜结构:在北京顺义和鞍山相继建造了两个气承式空气膜的游泳馆;在苏州乐园建成了以悬挂膜和骨架支承膜相结合的音乐广场;秦皇岛欢乐海洋乐园膜结构工程是国内第一家开合式膜结构,设计施工要求都非常精确。另外,一系列的功能性标志性小品膜建筑,如深圳金海湾小品、昆明世博园工程都成为点缀景观的佳作。但是与国外相比,无论在建筑设计理论或是膜结构全过程设计施工技术方面,国内的技术力量仍与世界先进水平存在着差距。主要表现在缺少有效的自主开发的膜结构设计软件,技术力量薄弱,专业性人员少;国内市场上目前还没有合乎建筑织物标准的膜材,膜材生产和加工还需要依靠国外,国内厂家生产的膜材的质量,耐久性及自洁性还不能达到国际标准;施工安装工艺经验不足,企业经营运作方。  当前,我国膜结构车棚产业发展正处于关键时期,国家应继续加大产业支持力度,增加研发资金投入,加紧出台、落实税收和金融优惠政策鼓励采用膜结构车棚建筑产品,例如,超高层大跨度建筑、大型桥梁等。 呼吁政府部门给予中国膜结构车棚相关单位和企业更多施展的机会,使大多数企业可以参与各类膜结构车棚工程,充分发挥膜结构车棚节能的作用。膜结构计算模型的边界支承条件应与支承点的实际构造相符合,对于可能产生较大位移的支承点,在计算中应考虑支座位移的影响,或与支承结构一起进行整体分析”。但如何进行整体分析,是否采用整体分析,对结构(包括膜结构与支承结构)会产生怎样的影响,《规程》暂无详细的说明。张拉膜结构是通过给膜材直接施加预拉力使之具有刚度,并承担外荷载的结构形式。完整的张拉式膜结构一般由张拉薄膜、加劲索及支承结构三部分组成。目前对索膜结构形态分析仍停留在对初始形状成因的表面认识上,而未能深入研究如何确定最终状态下索膜结构的初始应力等参数。我国的《膜结构技术规程》(以下简称《规程》)指出在膜结构计算时,对于非体系支承结构的膜结构应进行整体分析。但至于如何进行整体分析,采用整体对结构(包括膜结构与支承结构)会产生怎样的影响,《规程》暂无详细。

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