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內(nèi)鄉(xiāng)體育公園膜結構【看臺雨棚】門球場案例

文章出處:卓越膜結構作者:卓越網(wǎng)絡部發(fā)表時間:2021-01-06 15:33:27閱讀:次
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膜結構的裁剪拼接過程無論如何都是會有誤差的,這是因為很好的先用平面膜片拼成空間曲面就一定會有誤差,其次膜布是各向異性非線性材料,在把它張拉成曲率變化多端的空間形狀時,不可避免的會與初始設計形狀有出入。迄今為止,已建立了很多種方法來處理這一問題。很難評價哪個方法的精確度一定就高,但還是有幾個標準可以用來判斷這些裁剪方法是否實用。那就是可靠性、靈活性和完成時間。 
 布置膜結構表面裁剪縫時要考慮以下幾個因素:  
  1)表面曲率  
  以前的裁剪方法都無法給出曲面任一點處的曲率。而本軟件因為采用的是曲面膜單元,所以可以得到每個單元的曲率。如果相鄰單元曲率相差很大,說明在這個位置,曲面扭曲的很嚴重,如果裁剪縫在此處不切斷重新開始,那么裁剪膜塊的邊界在此處就會有很大的弧形。從相鄰單元曲率的變化趨勢,可以判斷出測地線的大致走向。  
  2)膜材料的幅寬  
  找形分析過程中的平面網(wǎng)格劃分時,就要考慮到膜材料的幅寬。盡量使一塊膜布中包含的膜單元是完整的,否則還要通過插值計算確定膜塊邊界點的位置。  
  3)邊界的走向  
  如果邊界比較平直,可以考慮用一個膜塊的長邊作為這條邊界。否則只能用多個膜塊的短邊拼接成這條邊界。  
  4)美觀  
  因為膜材料具有透光性,實際結構中可以清楚地看見焊縫,所以裁剪縫的布置一定要規(guī)則、合理,更好能形成一些漂亮的圖案以增加結構的美感。如果膜表面設置有壓索或脊索, 那么更好使裁剪縫與壓索或脊索重合,使索不至于打亂焊縫的圖案布置。
“只有正確表達結構邏輯的建筑才有強大的說服力與表現(xiàn)力”這句話揭示了張拉膜結構的精髓。對于張拉膜結構,任何附加的支撐和修飾都是多余的,其結構本身就是造型;換句話說,不符合結構的造型是不可能的,因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結構的美就在于其“力”與“形”的完美結合。
張拉膜結構的基本組成單元通常有:膜材、索與支承結構(桅桿、拱或其他剛性構件)。
  
膜材一種新興的建筑材料,已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身不能受壓也不能抗彎,所以要使膜結構正常工作就必須引入適當?shù)念A張力。此外,要保證膜結構正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。傳統(tǒng)結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力;而膜結構是通過改變形狀來分散荷載,從而獲得更小內(nèi)力增長的。當膜結構在平衡位置附近出現(xiàn)變形時,可產(chǎn)生兩種回復力:一個是由幾何變形引起的;另一個是由材料應變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多,所以要使每一個膜片具有良好的剛度,就應盡量形成負高斯曲面,即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”。“高點”通常是由桅桿來提供的,也許是由于這個原因,有些文獻上也把張拉膜結構叫做懸掛膜結構(suspension membrane)。
  
索作為膜材的彈性邊界,將膜材劃分為一系列膜片,從而減小了膜材的自由支承長度,使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻指出,膜材的自由支承長度不宜超過15米,且單片膜的覆蓋面積不宜大于500平米。此外,索的另一個重要作用就是對桅桿等支承結構提供附加支撐,從而保證不會因膜材的破損而造成支承結構的倒塌。
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