膜結構的規劃首要包括體形規劃、初始平衡形狀剖析、荷載剖析、裁剪剖析等四大問(wèn)題。經(jīng)過(guò)體形規劃確認修建平面形狀尺度、三維造型、凈空體量,確認各控制點(diǎn)的坐標、結構方式,選用膜材和施工方案。初始平衡形狀剖析便是所謂的找形剖析。由于膜資料本身沒(méi)有抗壓和抗彎剛度,抗剪強主芤很差,因而其剛度和穩定性需求靠膜曲面的曲率改動(dòng)和其中預應力來(lái)進(jìn)步,對膜結構而言,任何時(shí)候不存在無(wú)應力狀況,因而膜曲面形狀終究須滿(mǎn)意在必定邊界條件、必定預應力條件下的力學(xué)平衡,并以此為基準進(jìn)行荷載剖析和裁剪剖析。
膜結構找形剖析的辦法首要有動(dòng)力松懈法、力密度法以及有限單元法等。膜結構考慮的荷載一般是風(fēng)載和雪載。在荷載效果下膜資料的變形較大,且隨著(zhù)形狀的改動(dòng),荷載分布也在改動(dòng),因而要確計算結構的變形和應力要用幾何非線(xiàn)性的辦法進(jìn)行。荷載剖析的另一個(gè)目的是一確認索、膜中初始預張力。在外荷載效果下膜中一個(gè)方向應力添加而另一個(gè)方向應力削減,這就要求施加初始張應力的程度要滿(mǎn)意在不利荷載效果下應力不致削減到零,即不呈現皺褶。因為膜資料比較輕柔,自振頻率很低,在風(fēng)荷載效果下易產(chǎn)生風(fēng)振,導致膜資料損壞,如果初始預應力施加過(guò)高,膜材涂變加大,易老化且強度儲藏少,對受力構件強度要求也高,添加施工裝置難度。因而初始預應力的確認要經(jīng)過(guò)荷載計算來(lái)確認。經(jīng)過(guò)找形剖析而形成的摸結構通常為三維不行展空間曲面,怎么經(jīng)過(guò)二維資料的裁剪,張拉形成所需求的三維空間曲面,是整個(gè)膜結構工程中關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題,這正是裁剪剖析的首要內容。
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