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膜結構建築的設計過程






 一、初始平衡态分析。即膜結構确定。通過施加預應力而産生的初始形狀是結構荷載分析的前提,并且合理 形狀才幹保證合理的平衡應力體系。早期的找形技術主要采用物理模型法,其经典方法是皂泡成形法和織找形技術物模型法今天,找形方法多采用基于一些基本平衡曲面造型的計算機分析系統。这種系統中,有固定拓撲關系的結構曲面被離散成有限元網格,但除在固定點之外,其他節點的坐标都是近似值。一旦施加任何一種形式外部荷載,節點處的不平衡力就能夠确定下来。这樣,这些節點處的不平衡力必定導致有限元網格産生擾动,從而可以求解得到平衡位形的節點坐标,即初始平衡态。
    二、結構設計:即膜結構的邊緣支撐設計邊緣支撐設計。可考慮利用已建成的建築物或邊緣支撐設計構築物作为膜結構的邊緣支撐。或使用撐杆與拉索共用作用的支撐形式。也可采用獨立柱形式。
    三、荷載分析:荷載分析利用有限元分析技術,将多種荷載作用在初始平衡曲面上。對張力膜結構進行受荷分析,檢查膜單元應力、節點位等約束條件是否滿 足。若不滿足,則重複第一、二步,直到滿足为止。結構分析:給結構施加荷載,判定結構的整體穩定性以及構件的強度與剛度是否滿足設計條件。若不滿足,則重複第一、二步,直到滿足为止。
    四、膜片裁剪:對膜片進行應力釋放;将所有的膜片展开为平面形式,分为如下幾步:
    1.将平衡态的膜分为若幹細小的膜片;
    2.考慮到膜内力的影響,并給出尺寸标注。


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