膜結(jié)構(gòu)設(shè)計

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，因此要準(zhǔn)確計算結(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)力的程度要滿足在不利荷載作用下應(yīng)力不致減少到零，即不出現(xiàn)皺褶。因為膜材料比較輕柔，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算來確定。造型新穎美觀,色彩多變,可為文化、體育、旅游、商業(yè)設(shè)施提供更好的形象包裝。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)工程中關(guān)鍵的一個問題，這正是裁剪分析的主要內(nèi)容。

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PTFE膜材是在超細(xì)玻璃纖維織物上涂以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接性能，有優(yōu)良的抗紫外線、抗老化性能和阻燃性能。另外，其防污自潔性是所有建筑膜材中很好的，但柔韌性差，施工較困難，成本也十分驚人。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中，使織物兩面皆有均勻的特氟隆涂層，使持久性的PTFE膜正式誕生。此后持久性膜結(jié)構(gòu)正式在美國風(fēng)行，許多學(xué)者對膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究。20年后跟蹤檢測結(jié)果表明，這種膜材的力學(xué)性能與化學(xué)穩(wěn)定性指標(biāo)只下降了20%~30%，顏色也幾乎沒變，膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學(xué)物質(zhì)微粒極難附著與滲透，經(jīng)雨水沖刷建筑膜可恢復(fù)其原有的清潔面層與透光性，這足以顯示出PTFE膜材的強(qiáng)大生命力和廣闊的市場前景。膜結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括以下內(nèi)容：1，初始態(tài)分析：確保生成形狀穩(wěn)定、應(yīng)力分布均勻的三維平衡曲面，并能夠抵抗各種可能的荷載工況。國外對這種膜材的開發(fā)和應(yīng)用比較成熟，生產(chǎn)廠家也很多。

膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景

隨著工業(yè)的發(fā)展與計算技術(shù)的進(jìn)步,膜結(jié)構(gòu)也從臨時建筑邁入持久性建筑行列,并成為當(dāng)代充滿活力的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)體系。在許多國家舉辦奧運(yùn)會、世博會的場館建設(shè)中,膜結(jié)構(gòu)以其絢麗 的色極和豐富的造型贏得了人們關(guān)注、認(rèn)同。1995年建成的北京房山游泳館(跨度33m,1100m2 )與鞍山農(nóng)委游泳館(跨度30m,1000m2 )是我國正式應(yīng)用于工程的空氣支承膜結(jié)構(gòu),標(biāo)志我國開始啟動膜結(jié)構(gòu)的工程建設(shè)。1997年通過引進(jìn)國外膜結(jié)構(gòu)技術(shù)建成了上海八萬人體育場看臺挑棚后,又相繼建成了青島頤中體育場挑棚膜結(jié)構(gòu)、杭州游泳館、網(wǎng)球館雙層膜結(jié)構(gòu)等二百余項膜結(jié)構(gòu)工程,年增長率達(dá)20%以上。目前膜結(jié)構(gòu)除了用于體育館、體育場 等體育設(shè)施之外,還廣泛應(yīng)用于商業(yè)、教育、交通運(yùn)輸設(shè)施等。由于膜結(jié)構(gòu)新穎美觀的造型和多變的色 彩,還可用于標(biāo)識性建筑,例如城市與地方的標(biāo)識、公園入口標(biāo)識、展覽會標(biāo)識、行業(yè)與會議標(biāo)識等。而作為膜結(jié)構(gòu)的主要材料，目前市場上主要是以是PVC膜、PVF膜、PVDF、PTFE乃至新的ETFE膜材為主。然而,目前膜結(jié)構(gòu)在我國尚處于小范圍的試驗階段,但隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的增強(qiáng),新工藝、新材料、新設(shè)備的出現(xiàn),膜結(jié)構(gòu)建筑將成為我國21世紀(jì)空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展主流。

膜結(jié)構(gòu)的排水和積水

由于荷載作用下膜結(jié)構(gòu)膜材會產(chǎn)生變形，膜結(jié)構(gòu)膜面坡度較小處可能會有積水。降雨或者降雪較大及雪融后，應(yīng)對張拉膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測以避免產(chǎn)生積水。

膜結(jié)構(gòu)使用溫度

本產(chǎn)品使用溫度環(huán)境為-40℃/ 70℃，注意設(shè)置燈光和采暖設(shè)備時，不宜離膜材太近，以免燒膜材。