2016-09-18
空间膜结构设计及荷载理念分析


大跨度空间膜结构是指横向跨越60米以上空间的各类结构形式的建筑结构,它往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。其结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类。大跨度空间膜结构指的就是膜结构的初始形态确定、荷载效应分析、裁剪设计师互相影响的、相互制约的过程中需要反复的调整。同时应考虑施工过程中实现,如:施工工艺、初始预张力、风力承受力等问题。

初始形态分析主要是确定满足一定初始应力分布的膜结构在自平衡状态下的集合形状。荷载效应分析主要是将空间膜面适当削分并展开为平面,计算并确定预张力影响,膜材的剪裁。

膜结构自身轻,属于风敏感结构,在风荷载作用下易产生较大的变形和振动。膜结构的形态各异,很难用统一的风振动力系数来描述,因此对形象复杂、跨度较大或重要的建筑物,必须进行风振动力分析或进行气弹性模型风洞实验,以确定风荷载动力的影响。

当膜结构在荷载作用下产生变形和较大应力时,应返回初始形态确定阶段对膜结构进行调整。通常可调整初始预张力大小和分布、调整结构外形或增加数量等。