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，對膜結(jié)構(gòu)而言，任何時候不存在無應(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。 　　目前膜結(jié)構(gòu)找形分析的方法主要有動力松弛法、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。荷載分析的另一個目的是一確定索、膜中初始預(yù)張力。在外荷載作用下膜中一個方向應(yīng)力增加而另一個方向應(yīng)力減少，這就要求施加初始張應(yīng)力的程度要滿足在更不利荷載作用下應(yīng)力不致減少到零，即不出現(xiàn)皺褶。因?yàn)槟げ牧媳容^輕柔，自振頻率很低，在風(fēng)荷載作用下極易產(chǎn)生風(fēng)振，導(dǎo)致膜材料破壞，如果初始預(yù)應(yīng)力施加過高，膜材涂變加大，易老化且強(qiáng)度儲備少，對受力構(gòu)件強(qiáng)度要求也高，增加施工安裝難度。因此初始預(yù)應(yīng)力的確定要通過荷載計(jì)算來確定。經(jīng)過找形分析而形成的摸結(jié)構(gòu)通常為三維不可展空間曲面，如何通過二維材料的裁剪，張拉形成所需要的三維空間曲面，是整個膜結(jié)構(gòu)工程中更關(guān)鍵的一個問題，這正是裁剪分析的主要內(nèi)容。 　　近年來，各種特性的膜材料被開發(fā)出來，因?yàn)槠鋬?yōu)美簡潔的新穎設(shè)計(jì)，膜結(jié)構(gòu)建筑也被世界各地所采納接受。作為一種新興建筑，很多人對膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識都不深，只圖一個美觀實(shí)用，對膜材的選擇并不在意。有責(zé)任心的膜結(jié)構(gòu)工程公司，會主動為客戶將所有問題考慮進(jìn)去，一些外行公司，卻是直接就忽略了。
　　選擇膜材，考慮地域因素是十分重要的。比如，臨海的，就要考慮選用韌性高抗風(fēng)能力強(qiáng)的膜材;東南亞靠近赤道的，就要考慮選用抗紫外線能力強(qiáng)的膜材;內(nèi)陸地區(qū)的，除了考慮要防寒保溫，還要考慮積雪承壓方面的影響。 　　總之，在進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)工程時，一定要將所在地域環(huán)境存在的問題大膽提出來，并要求施工設(shè)計(jì)方提出解決方案，那樣的膜結(jié)構(gòu)建筑才能用得省心、放心。
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