2016-09-13
常见的充气膜结构破坏形式

充气膜结构是一个相对封闭的空间结构,与传统空间结构建筑不一样的是,它通过风机向结构内部鼓风送气,使膜结构内外部保持一定的压力差,以保证膜结构体系的刚度,维持所涉及的形状。同时压力控制系统可使结构维持一定的内外压,保证结构稳定性。充气膜结构于20世纪40年代开始应用,可作为体育馆、展览馆、仓库等。特别适宜于轻便流动的临时性建筑和半永久性建筑。充气结构具有自身轻、跨度大、施工方便、构造简单、建筑造型灵活等特点。

近年来,随着充气膜结构的广泛应用,充气膜的损伤、破坏事故也随之而来。按充气膜结构破坏程度可分为局部性破坏和整体性破坏两大类,前者是指经局部合理修复原充气膜仍可继续使用的情况,后者是指充气膜需要重建或者膜面需要置换的严重破坏。按破坏位置可分为膜节点破坏、膜面破坏和充气膜整体破坏三种情况。

1、膜节点破坏

膜节点是充气膜结构中最为薄弱的位置,膜面和其它材料的连接必然会对膜材料造成损伤,再加上节点区可能出现的应力集中等现象,使得膜节点成为充气膜中最容易出现破坏的位置。另外,膜节点还经常会出现漏雨等功能性破坏,严重影响了充气膜的正常使用。

2、膜面破坏

充气膜膜面破坏可大致分为材料性损伤和结构性破坏两种。前者主要是膜材涂层的剥落、老化、积灰等,后者主要包括膜面的局部褶皱、积水、裂口等。

3、充气膜整体破坏

充气膜整体破坏一般在以下两种情况下出现:

1)膜面、膜节点的局部破坏处理不当或因未及时发现没有进行处理而最终发展成为充气膜整体性破坏。例如:膜面或膜结点处膜材裂口极易因双向受拉和应力集中而迅速扩展造成膜面整体性破坏。膜面局部积水会产生积聚效应使该位置膜面变形、应力急剧增大直至破坏。

2)受强风、暴雪等恶劣天气条件影响,充气膜出现结构整体性破坏,这种破坏具有突然性和瞬时性等特点,且由多种因素共同造成。

以上充气膜破坏形式大都发生在充气膜使用状态,在充气膜的施工安装过程中也会有一些充气膜的损伤、破坏发生。膜材加工安装不当,也可能会造成膜面的裂口,施工单位往往会采用在局部热合补强膜片进行修补,“补丁”打得多了也会对充气膜的建筑美观造成影响。另外一种问题则是充气膜结构特有的施工事故,即由于设计、剪裁不准确造成膜面无法张拉到位。