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阿克蘇膜結構景觀

文章出處:卓越膜結構作者:卓越網(wǎng)絡部發(fā)表時間:2021-03-25 09:34:10閱讀:次
  膜結構景觀的設計由于其自身的特點不同于一般傳統(tǒng)結構形式,技術上必須經(jīng)過如下4個步驟:
  
  1.建筑方案設計
  
  一般同建筑師根據(jù)業(yè)主的意圖、功能要求、環(huán)境條件等初步確定建筑的平面形狀尺寸、空間形式及三維造型、凈空、體量等,并基本確定各控制點的坐標。
  
  2.找形分析
  
  對于膜結構景觀而言,在沒有施加預應力之前,是沒有結構剛度的,也就是說膜結構景觀任何時候不存在無應力狀態(tài)。由于膜材料本身沒有抗彎剛度,其曲面形狀與預應力的大小和分布是一一對應的,因此在控制點坐標確定后,給定一合理的預應力值及其分布,才能確定合適的膜曲面形狀。預應力值的大小與分布是需根據(jù)多方面的條件進行反復調(diào)整后綜合確定的,這個過程叫找形分析。此過程與方案設計過程往往密不可分,需反復調(diào)整方可既滿足建筑形狀的要求又保證結構的經(jīng)濟合理及安全可靠。
  
  3.荷載分析
  
  膜結構景觀的控制荷載通常是風載和雪載。在荷載作用下膜結構景觀的變形較大,因此精確計算結構的變形和應力分布要用幾何非線性方法進行。根據(jù)不同工況下計算出的索、膜、梁、桿等結構構件中的內(nèi)力分布的更不利情況,來選定索、膜等材料的型號及尺寸,確定詳細的節(jié)點做法及構造措施等。
  
  4.剪裁分析
  
  剪裁分析就是在預應力狀態(tài)下的曲面形體上尋求合理的裁剪位置及其分布,然后按照一定的方法三維曲面展開為二維平面。為物盡其用,一般要按照膜材料幅寬進行裁剪,但要兼顧到膜面曲率變化情況。由于膜材料具有雙向異性性質(zhì),故裁剪線的布置要與計算時所設定的經(jīng)緯向一致,才能保證計算結果與實際相符。膜材料的裁剪下料通常是在無應力狀態(tài)下進行的,如何在預應力的形體上進行無應力狀態(tài)下的裁剪分析,國內(nèi)外的學者已進行了較為深入的研究,提出了諸如幾何法、更小二乘法、動態(tài)規(guī)劃法與平面熱應力原理相結合的有限元法等方法,但在實際工程中還必須考慮以下幾點。
  
  1)必須保證索邊界的工作點不變,對于其他硬性邊界,由于構件本身存在一定的空間尺度,可根據(jù)實際情況改變膜的工作點或保持膜的工作點不變,變換連接構件的做法,但一般說來后者較困難一些。另外,邊角處膜的剪裁應嚴格按照實際結構構造做法尺寸進行裁剪。
  
  2)確定膜的經(jīng)緯及膜片之間現(xiàn)場拼接縫的位置。膜的經(jīng)緯向布置會影響觀瞻、膜材的利用率、制作的工作量等,還須與計算模型相吻合?,F(xiàn)場拼接縫處理容易漏雨,所以一般在脊處作為現(xiàn)場縫比較合適。
  
  3)膜材與硬邊界的連接點處,應考慮特殊的補償值,以使安裝。
  
  4)膜的剪裁要充分利用膜材料的幅寬,即考慮了熱合搭接長度、預應力伸縮縫補償、邊界做法等因素后,裁出的膜片要盡量接近膜材的幅寬,以提高膜材的利用率。
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