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  膜結(jié)構(gòu)規(guī)劃流程

 膜結(jié)構(gòu)的規(guī)劃因?yàn)槠渥陨淼奶攸c(diǎn)不同于一般傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式，技術(shù)上有必要經(jīng)過如下四個(gè)進(jìn)程。

一、修建方案規(guī)劃

一般由修建師依據(jù)業(yè)主的目的、功用要求、環(huán)境條件等初步斷定修建的平面形狀尺度、空間方式及三維造型、凈空體量等，基本斷定各控制點(diǎn)的坐標(biāo)。考慮經(jīng)濟(jì)和施工工藝等技術(shù)條件，與膜結(jié)構(gòu)工程師、業(yè)主及施工技術(shù)人員等一同斷定經(jīng)濟(jì)合理的初步規(guī)劃方案。

二、找形剖析

關(guān)于索膜結(jié)構(gòu)而言，在沒有施加預(yù)應(yīng)力之前，是沒有結(jié)構(gòu)剛度的，也就是說膜結(jié)構(gòu)任何時(shí)候不存在無應(yīng)力狀況。因?yàn)槟べY料自身沒有抗彎剛度，其曲面形狀與預(yù)應(yīng)力值的巨細(xì)和散布是一一對應(yīng)的，因而在控制點(diǎn)坐標(biāo)斷定后，給定一合理的預(yù)應(yīng)力值及其散布，才干斷定適宜的膜曲面形狀。預(yù)應(yīng)力值的巨細(xì)與散布是需依據(jù)多方面的條件進(jìn)行重復(fù)調(diào)整后歸納斷定的，這個(gè)進(jìn)程叫做找形剖析。此進(jìn)程與方案規(guī)劃進(jìn)程往往密不可分，往往需重復(fù)調(diào)整方可即滿意修建形狀的要求又確保結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)合理及安全可靠。

三、荷載剖析

膜結(jié)構(gòu)的控制荷載通常是風(fēng)載和雪載。在荷載作用下膜結(jié)構(gòu)的變形較大，因而準(zhǔn)確核算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力散布要用幾何非線性的辦法進(jìn)行。依據(jù)不同工況下核算出的索、膜、梁、桿等結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的內(nèi)力散布的最晦氣狀況，來選定索、膜等資料的類型及尺度，斷定具體的節(jié)點(diǎn)做法及結(jié)構(gòu)辦法等。因而，經(jīng)濟(jì)安全的索膜修建有必要經(jīng)過細(xì)心的內(nèi)力剖析后才干完結(jié)，不是憑經(jīng)歷拍腦袋就能斷定得了的。

荷載剖析的另一目的是查驗(yàn)斷定索、膜中初始預(yù)應(yīng)力，一般來說在找形剖析時(shí)先依據(jù)經(jīng)歷假定一預(yù)應(yīng)力值及其散布，然后經(jīng)荷載剖析來斷定其合理性，即預(yù)應(yīng)力的巨細(xì)與散布應(yīng)使在最晦氣工況下有必要滿意運(yùn)用要求、全體和局部位移要求及排水功用等要求。

四、取舍剖析

取舍剖析就是在預(yù)應(yīng)力狀況下的曲面形體上尋求合理的裁剪線方位及其散布，然后依照必定的辦法將三維曲面打開為二維平面。為物盡其用，一般要依照膜資料幅寬進(jìn)行裁剪，但要兼顧到膜曲面曲率變化狀況。因?yàn)槟べY料具有雙向異性性質(zhì)，故裁剪線的安置要與核算時(shí)所設(shè)定的膜材經(jīng)緯向一致，才干確保核算結(jié)果與實(shí)踐相符。

膜資料的裁剪下料通常是在無應(yīng)力狀況下進(jìn)行的，如何在預(yù)應(yīng)力的形體上進(jìn)行無應(yīng)力狀況下的裁剪剖析，國內(nèi)外學(xué)者都已進(jìn)行了較為深化的研討，提出了比如幾何法、最小二乘法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法與平面熱應(yīng)力原理相結(jié)合的有限單元法等多種辦法，但在實(shí)踐工程中還有必要考慮以下幾點(diǎn)：

1、斷定膜的經(jīng)緯向安置及膜片之間現(xiàn)場拼接縫方位，膜的經(jīng)緯向安置會(huì)影響觀瞻、膜材的利用率、制造的作業(yè)量等，還須與核算模型相吻合。現(xiàn)場拼接縫處理不妥簡單漏雨，所以一般在脊處作為現(xiàn)場拼接縫比較適宜。

2、膜材與硬鴻溝的銜接點(diǎn)處，應(yīng)考慮特殊的補(bǔ)償值，以便于裝置。

3、有必要確保索鴻溝的作業(yè)點(diǎn)不變，關(guān)于其它硬性鴻溝，因?yàn)闃?gòu)件自身存在必定的空間尺度，可依據(jù)實(shí)踐狀況改動(dòng)膜的作業(yè)點(diǎn)或堅(jiān)持膜的作業(yè)點(diǎn)不變，變換銜接構(gòu)件的做法，但一般說來后者較困難一些。別的，邊角處膜的取舍應(yīng)嚴(yán)厲依照實(shí)踐結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)做法尺度進(jìn)行裁剪。

4、膜的取舍要充分利用膜資料的幅寬，即考慮了熱合搭接長度、預(yù)應(yīng)力伸縮補(bǔ)償、鴻溝做法等要素后，裁出的膜片要盡量挨近膜材的幅寬，以進(jìn)步膜材的利用率。