膜結(jié)構(gòu)景觀 膜結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域:
膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式,它集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工與材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體,具有很高技術(shù)含量。其曲面可以隨著建筑師的設(shè)計(jì)需要任意變化,結(jié)合整體環(huán)境,建造出標(biāo)志性的形象工程。
藝術(shù)性: 充分發(fā)揮建筑師的想象力,又體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件清晰受力之美。
經(jīng)濟(jì)性: 由于膜材具有一定的透光率,白天可減少照明強(qiáng)度和時(shí)間,能很好地節(jié)約能源。同時(shí)夜間彩燈透射形成的絢爛景觀也能達(dá)到很好的廣告宣傳效益。
大跨度: 膜結(jié)構(gòu)可以從根本克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實(shí)現(xiàn)所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。
自潔性: 膜建筑中采用具有防護(hù)涂層的膜材,可使建筑具有良好的自潔效果,同時(shí)保證建筑的使用壽命。
工期短: 膜建筑工程中所有加工和制作均在工廠內(nèi)完成,可減少現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間,避免出現(xiàn)施工交叉,相對(duì)傳統(tǒng)建筑工程工期較短。膜建筑可廣泛應(yīng)用于大型公共設(shè)施:體育場(chǎng)館的屋頂系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)大廳、展覽中心、購(gòu)物中心、站臺(tái)等,又可以用于休閑設(shè)施、使用工業(yè)設(shè)施及標(biāo)志性或景觀性建筑小品等。
膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括體形設(shè)計(jì)、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等四大問題。通過體形設(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。初始平衡形狀分析就是所謂的找形分析。由于膜材料本身沒有抗壓和抗彎剛度,抗剪強(qiáng)主芤很差,因此其剛度和穩(wěn)定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預(yù)應(yīng)力來提高,對(duì)膜結(jié)構(gòu)而言,任何時(shí)候不存在無應(yīng)力狀態(tài),因此膜曲面形狀更終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)找形分析的方法主要有動(dòng)力松弛法、力密度法以及有限單元法等。膜結(jié)構(gòu)考慮的荷載一般是風(fēng)載和雪載。在荷載作用下膜材料的變形較大,且隨著形狀的改變,荷載分布也在改變,因此要精確計(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。