關(guān)于膜結(jié)構(gòu)損耗面積計算工作,張力結(jié)構(gòu),找形還有力的密度算法的整理。
我們先來回顧一下傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是由建筑師先給出建筑方案,結(jié)構(gòu)師選擇合理的結(jié)構(gòu)體系并初步選定構(gòu)件的截面尺寸,然后才是結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件設(shè)計。需要強(qiáng)調(diào)的是,這里講的是設(shè)計而不是計算,設(shè)計更多的是從荷載傳遞途徑或者說力流分布角度來考慮的,用時下流行的話說,是"概念設(shè)計"; 而結(jié)構(gòu)方案確定之后具體到每個構(gòu)件要用多大的截面﹑配多少鋼筋等等,則是計算或者叫計算設(shè)計。計算可以由相應(yīng)的電腦程序來完成,而設(shè)計才是工程師的主要工作。張拉膜公司
張力結(jié)構(gòu)以索﹑膜等柔性材料為主要受力構(gòu)件,而索膜本身并不能維持既定的空間形狀。要保持穩(wěn)定,必須施加預(yù)應(yīng)力。不同的預(yù)應(yīng)力分布及其數(shù)值,決定不同的形狀, 建筑師給出的任一外形,未必有合理的預(yù)應(yīng)力分布與之對應(yīng),甚至未必能夠張成。
找形的目的,就是找出既滿足建筑師的外形構(gòu)思,又符合邊界條件和力學(xué)平衡的空間形狀。找形的結(jié)果,是得到上述空間形狀的三維坐標(biāo)以及基于該形狀的預(yù)應(yīng)力分布值。膜結(jié)構(gòu)公司
相信每個人都見過小孩子玩肥皂泡,肥皂泡就是一個等張力的膜結(jié)構(gòu)。最初的找形正是通過皂膜比擬來進(jìn)行的,后來發(fā)展到用其他彈性材料做模型,通過測量模型的空間坐標(biāo)來確定形狀。
對于一些十分簡單的外形也可以用幾何分析法,但找形技術(shù)的真正發(fā)展是得益于計算機(jī)技術(shù)和有限元方法的發(fā)展。
目前比較流行的找形方法有:力密度法, 所謂力密度是指索段的內(nèi)力與索段長度的比值。把索網(wǎng)或等代的膜結(jié)構(gòu)看成是由索段通過結(jié)點(diǎn)相連而成。在找形時,邊界點(diǎn)為約束點(diǎn),中間點(diǎn)為自由點(diǎn),通過指定索段的力密度,建立并求解結(jié)點(diǎn)的平衡方程,可得各自由結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),即索網(wǎng)的外形。不同的力密度值,對應(yīng)不同的外形,當(dāng)外形符合要求時,由相應(yīng)的力密度即可求得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分布值。
力密度法的特點(diǎn)是只需求解線性方程組,計算精度能滿足工程要求,我們經(jīng)常會用到設(shè)計軟件 EASY 就是用力密度法找形的。以上就是關(guān)于膜結(jié)構(gòu)損耗面積計算內(nèi)容 |