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膜结构设计方案及要素

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/8/25     浏览次数:    

膜结构设计主要包括以下内容:

1、初始态分析:确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面,并能够抵抗各种可能的荷载工况;这是一个反复修正的过程。

2、荷载态分析:张拉膜结构自身重量很轻,仅为钢结构的1/5,混凝土结构的1/40;因此膜结构对地震力有良好的适应性,而对风的作用较为敏感。此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用。由于目前观测资料尚少,故对膜结构的设计通常采用安全系数法。

3、主要结构构件尺寸的确定,及对支承结构的有限元分析。当支承结构的设计方法与膜结构不同时,应注意不同设计方法间的系数转换。

4、连接设计:包括螺栓、焊缝和次要构件尺寸。

5、剪裁设计:这一过程应具备必要的试验数据,包括所选用膜材的杨氏模量和剪裁补偿值(应通过双轴拉伸试验确定)。



膜结构在方案阶段需要考虑的问题有:

1、预张力的大小及张拉方式;

2、根据控制荷载来确定膜片的大小和索的布置方式;

3、考虑膜面及其固定件的形状以避免积水(雪);

4、关键节点的设计,以避免应力集中;

5、考虑膜材的运输和吊装;

6、耐久性与防火考虑。

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