1,初始態(tài)分析:確保生成形狀穩(wěn)定、應(yīng)力分布均勻的三維平衡曲面,并能夠抵抗各種可能的荷載工況;這是一個反復(fù)修正的過程。
2,荷載態(tài)分析:新十杰 膜結(jié)構(gòu)自身重量很輕,僅為鋼結(jié)構(gòu)的1/5,混凝土結(jié)構(gòu)的1/40;因此 寧波膜結(jié)構(gòu)對地震力有良好的適應(yīng)性,而對風(fēng)的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由于目前觀測資料尚少,故對膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常采用安全系數(shù)法。
3,主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的確定,及對支承結(jié)構(gòu)的有限元分析。當(dāng)支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與 浙江膜結(jié)構(gòu)不同時,應(yīng)注意不同設(shè)計(jì)方法間的系數(shù)轉(zhuǎn)換。
4,連接設(shè)計(jì):包括螺栓、焊縫和次要構(gòu)件尺寸。
5,剪裁設(shè)計(jì):這一過程應(yīng)具備必要的試驗(yàn)數(shù)據(jù),包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補(bǔ)償值(應(yīng)通過雙軸拉伸試驗(yàn)確定)。
1,預(yù)張力的大小及張拉方式;
2,根據(jù)控制荷載來確定膜片的大小和索的布置方式;
3,考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水(雪);
4,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),以避免應(yīng)力集中;
5,考慮膜材的運(yùn)輸和吊裝;
6,耐久性與防火考慮。
1,保證膜面有足夠的曲率,以獲得較大的剛度和美學(xué)效果;
2,細(xì)化支承結(jié)構(gòu),以充分表達(dá)透明的空間和輕巧的形狀;
3,簡化膜與支承結(jié)構(gòu)間的連接節(jié)點(diǎn),降低現(xiàn)場施工量。
新十杰膜結(jié)構(gòu)研究的主要問題有:
1,找形(Form-finding)或更進(jìn)一步叫“形態(tài)理論”;
2,考慮 膜材松弛和各向異性下的結(jié)構(gòu)響應(yīng);
3,結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動力穩(wěn)定性;
4,裁剪優(yōu)化;
5,膜與索及支承結(jié)構(gòu)間的相互作用
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