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详解景观膜结构的设计原则及内容

文章来源:www.xuanhmjg.com

发布时间: 2019-1-16 9:56:11

近年来,景观膜结构之所以会被广泛应用于城市建设规划中,这与其所具备的显著特性和标识性是分不开的,与此同时,这也充分彰显出膜结构建筑设计的硬实力。那么,景观膜结构工程的设计究竟包含哪些内容呢?又有何独特之处?如若您对此也不是很了解,接下来不妨跟随小编一起来一探究竟吧。

 

一般来说,景观膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、载荷分析、裁剪分析等。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量,确定各控制点的坐标、结构形式,选用膜材和施工方案。在业界,初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,抗剪强度很差,因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高。对膜结构而言,任何时候不存在无应力状态,因此膜曲面形状必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,并以此为基准进行载荷分析和裁剪分析。

目前膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较大,且随着形状的改变,荷载分布也在改变,因此要精确计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。

载荷分析的另一个目的是确定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向减少,这就要求施加初始张应力的程度满足不利载荷作用下应力不致减少到零,即不出现褶皱。因为膜材料比较轻柔,自振频率很低。在风荷载作用下极易产生风振,导致膜材料破坏。如果初始预应力施加过高,膜材涂变加大,已老化且强度储备少,对受力构件强度要求也高,增加施工安装难度。因此初始预应力的确定要通过载荷计算来确定。经过找形分析而形成的膜结构通常为三维不可展空间曲面,如何通过二维材料的裁剪,张拉形成所需要的三维空间曲面,是整个膜结构工程中比较关键的一个问题,这正是裁剪分析的主要内容。

 

当然以上仅仅是对景观膜结构设计进行了一番概念性的简要说明,如需详细了解,可直接致电轩恒膜结构,作为拥有多年膜结构设计、制作及安装施工实践经验的厂家,我们定会有资深的设计师为您详细讲解。