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膜結(jié)構(gòu)是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，是由多種高強薄膜材料及加強構(gòu)件通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。以下小編為大家概述膜結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則：

1、膜結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)和等級、使用年限、使用功能、結(jié)構(gòu)跨度、防火要求、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。

2、膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。

3、膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容包括形狀設(shè)計、荷載分析、裁剪設(shè)計、配件設(shè)計、支承結(jié)構(gòu)設(shè)計。

4、對膜結(jié)構(gòu)的形狀設(shè)計、荷載分析、裁剪設(shè)計，應(yīng)在考慮施工過程的基礎(chǔ)上進行一體化的設(shè)計。

5、膜面的最大主應(yīng)力應(yīng)小于膜材的強度設(shè)計值，在荷載長期作用下，最小主應(yīng)力應(yīng)大于等于維持其初始平衡形狀的應(yīng)力值。

6、膜結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計時，應(yīng)考慮膜材的松弛、徐變、老化。

7、膜結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)考慮使用階段膜材替換對整體結(jié)構(gòu)的影響。

8、膜結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮膜材破壞時，支承結(jié)構(gòu)仍應(yīng)保持自身的強度、剛度及穩(wěn)定性。

張拉膜結(jié)構(gòu)的分析包括三大方面內(nèi)容，膜結(jié)構(gòu)的形狀確定、膜面的荷載分析和膜材的裁剪分析。裁剪分析是將由找形得到并經(jīng)荷載分析復(fù)核的空間曲面，轉(zhuǎn)換成無應(yīng)力的平面下料圖，裁剪分析包含三個步驟：

1、空間膜面剖分成空間膜條

張拉膜結(jié)構(gòu)是通過結(jié)構(gòu)來表現(xiàn)造型，空間膜面在剖分成膜條時，要充分考慮膜條的邊線即熱合縫對美觀的影響，同時膜材是正交異性材料，為使其受力性能最佳，應(yīng)保證織物的經(jīng)、緯方向不曲面上的主應(yīng)力方向盡可能一致，此外，用料最省、縫線最短。

2、空間膜條展開成平面膜片

空間膜條展開成平面膜片，即將膜條的三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的二維數(shù)據(jù)，采用幾何方法，簡單可行。但如果膜條本身是個丌可展曲面，就得將膜條再剖分成多個單元，采用適弼的方法將其展開。此展開過程是近似的，為保證相鄰單元拼接協(xié)調(diào)，展開時要使得單元邊長的變化為極小。

3、應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化到無應(yīng)力狀態(tài)

從應(yīng)力狀態(tài)到無應(yīng)力狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，即釋放預(yù)應(yīng)力、迚行應(yīng)變補償。張拉膜結(jié)構(gòu)是在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下工作的，而平面膜材的下料是在無應(yīng)力狀態(tài)下迚行的，為確定膜材的下料，需對膜片釋放預(yù)應(yīng)力，并迚行應(yīng)變補償。這里的補償實際上是縮減，在此基礎(chǔ)上加上熱合縫的寬度。