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膜结构的设计与施工

膜结构的设计与施工

发布日期:2020-06-19 16:36 来源: 点击:

膜结构房屋的结构计算一般选用计算机进行。复杂结构的全体空间功用和复杂抗风计算是从事一般修建结构规划的工程师的难点。从事膜结构规划和装置的国外公司已经开宣布大型专业软件,但为了控制市场都是严厉保密的。现在,一些膜结构如上海八万体育场等已由国外公司规划。我国自行规划的大型膜结构很少,也没有老练的理论计算办法和相应的计算规划程序,限制了我国膜结构的开展、应用和研讨。

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传统薄膜结构的规划主要包含形状规划、找形剖析、荷载剖析、切开剖析等,体型规划决议了修建物的平面形状和尺度、三维形状和净空体积,确认了各控制点的坐标和结构形式,挑选膜材料和施工方案。找形剖析又称初始形状剖析,主要是寻找和确认一个满意薄膜内力平衡条件、挨近规划者预期形状的外表。因为膜材料自身没有压缩刚度和曲折刚度,其抗剪强度也很差,因此其刚度和稳定性需求经过膜外表曲率变化和预张拉应力来进步。关于膜结构,在任何时候都没有应力自由状况,因此膜外表形状终究须满意一定边界条件和一定预应力条件下的力学平衡,在此基础上进行荷载剖析和剪切剖析。膜结构的荷载一般为风荷载和雪荷载,膜材料在荷载效果下变形较大,应选用几许非线性办法精确计算结构的变形和应力;荷载剖析的另一个目的是确认索和膜的初始预紧力。在外荷载效果下,一个方向的应力变大,另一个方向的应力减小。要求施加的初始拉应力满意晦气荷载下的应力不减为零的要求,即无起皱。裁剪剖析是在预应力外表上找到合理的切开线方位和散布,然后根据一定的办法将三维外表展开成二维平面。

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膜材料柔软,固有频率低。在风荷载效果下,容易产生风振,导致膜材料的破坏。假如施加初始预应力过高,膜材料徐变变大,易老化,强度储藏小,受力构件的强度要求也高,增加了施工装置难度。初始预应力应经过荷载计算确认。经过找形剖析形成的膜结构一般是三维不行展空间曲面。如何经过对二维材料的切开和拉伸来形成三维空间曲面,是整个膜结构工程中的关键问题,也是切开剖析的主要内容。在施工过程中,应根据膜面尺度和施工现场情况,认真确认膜材料的接缝方位,以及膜材料的包装、运输和调配。

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