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膜结构规划流程

发布时间:2018-03-31 17:50:05      点击次数:33

膜结构的规划因为其自身的特点不同于一般传统结构方式,技术上有必要经过如下四个进程。

一、修建方案规划

一般由修建师依据业主的目的、功用要求、环境条件等初步断定修建的平面形状尺度、空间方式及三维造型、净空体量等,基本断定各控制点的坐标。考虑经济和施工工艺等技术条件,与膜结构工程师、业主及施工技术人员等一同断定经济合理的初步规划方案。

二、找形剖析

关于索膜结构而言,在没有施加预应力之前,是没有结构刚度的,也就是说膜结构任何时候不存在无应力状况。因为膜资料自身没有抗弯刚度,其曲面形状与预应力值的巨细和散布是一一对应的,因而在控制点坐标断定后,给定一合理的预应力值及其散布,才干断定适宜的膜曲面形状。预应力值的巨细与散布是需依据多方面的条件进行重复调整后归纳断定的,这个进程叫做找形剖析。此进程与方案规划进程往往密不可分,往往需重复调整方可即满意修建形状的要求又确保结构的经济合理及安全可靠。

三、荷载剖析

膜结构的控制荷载通常是风载和雪载。在荷载作用下膜结构的变形较大,因而准确核算结构的变形和应力散布要用几何非线性的办法进行。依据不同工况下核算出的索、膜、梁、杆等结构构件中的内力散布的最晦气状况,来选定索、膜等资料的类型及尺度,断定具体的节点做法及结构办法等。因而,经济安全的索膜修建有必要经过细心的内力剖析后才干完结,不是凭经历拍脑袋就能断定得了的。

荷载剖析的另一目的是查验断定索、膜中初始预应力,一般来说在找形剖析时先依据经历假定一预应力值及其散布,然后经荷载剖析来断定其合理性,即预应力的巨细与散布应使在最晦气工况下有必要满意运用要求、全体和局部位移要求及排水功用等要求。

四、取舍剖析

取舍剖析就是在预应力状况下的曲面形体上寻求合理的裁剪线方位及其散布,然后依照必定的办法将三维曲面打开为二维平面。为物尽其用,一般要依照膜资料幅宽进行裁剪,但要兼顾到膜曲面曲率变化状况。因为膜资料具有双向异性性质,故裁剪线的安置要与核算时所设定的膜材经纬向一致,才干确保核算结果与实践相符。

膜资料的裁剪下料通常是在无应力状况下进行的,如何在预应力的形体上进行无应力状况下的裁剪剖析,国内外学者都已进行了较为深化的研讨,提出了比如几何法、最小二乘法、动态规划法与平面热应力原理相结合的有限单元法等多种办法,但在实践工程中还有必要考虑以下几点:

1、断定膜的经纬向安置及膜片之间现场拼接缝方位,膜的经纬向安置会影响观瞻、膜材的利用率、制造的作业量等,还须与核算模型相吻合。现场拼接缝处理不妥简单漏雨,所以一般在脊处作为现场拼接缝比较适宜。

2、膜材与硬鸿沟的衔接点处,应考虑特殊的补偿值,以便于装置。

3、有必要确保索鸿沟的作业点不变,关于其它硬性鸿沟,因为构件自身存在必定的空间尺度,可依据实践状况改动膜的作业点或坚持膜的作业点不变,变换衔接构件的做法,但一般说来后者较困难一些。别的,边角处膜的取舍应严厉依照实践结构结构做法尺度进行裁剪。

4、膜的取舍要充分利用膜资料的幅宽,即考虑了热合搭接长度、预应力伸缩补偿、鸿沟做法等要素后,裁出的膜片要尽量挨近膜材的幅宽,以进步膜材的利用率。


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