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景观膜结构设计方法

  景观膜结构设计方法

  规划一些水面、布置几处得水景是现在很多的新建小区都是会是进行规划的一个项目,除了是这些得还是有一些得小区是铺设的大广场、大片的草地,再是布置几座是西洋雕塑构架;有的是在小区中是引种异地景观名目、奇花异草等。更多的则是在小区内是建造各种得新型材料所构成的景观膜结构,不仅造型奇特,而且还便利于人们。但是如何对这些景观膜结构进行设计却不是所有的小区物业都懂的事情。


景观膜结构设计方法

  膜结构的设计主要是包括体形得设计、初始得平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量,确定各控得制点的坐标、结构形式,选用膜材和施工方案。

  初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。经过是找形是分析而形成的摸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较关键的一个问题,这正是裁剪分析的主要内容。由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,抗剪强主芤是很差得,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,因此膜曲面形状最终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。

  目前得膜结构找形是分析的方法主要是有动力松弛法、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,且是随着形状的改变,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。

  荷载分析的另一个目的是一确定索、膜中初始预张力。在外荷载得作用下膜中得一个方向是应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在最不利荷载作用下应力不致减少到零,即不出现皱褶。因为膜材料比较轻柔,自振频率是很低,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,易老化且是强度储备少,对受力得构件强度得要求也是高了,是增加施工安装难度。因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。



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