鎮(zhèn)江索膜結構的設計
來源：
揚州市唯美膜結構有限公司 日期：06-27 2817 屬于：行業(yè)動態(tài)
由于索、膜等主要受力構件均為柔性材料，必須施加預應力，才能決定索膜結構不同的形狀。因此，索膜建筑的設計，就是要把建筑功能、內(nèi)外環(huán)境的協(xié)調(diào)、找形和結構傳力體系分析、材料的選擇與剪裁等集為一體，并借助于計算機的圖形和多媒體技術進行統(tǒng)籌規(guī)劃與方案設計，再用結構找形、體系內(nèi)力分析與剪裁的軟件，完成索與膜的下料與零件的加工圖紙。設計一般分為三個步驟找出一個初始平衡形狀(form-finding即找形);各種荷載組合下的力學分析以保證安全(analysis);裁剪制作(pat-teming) 。需要解決的主要問題有:保證膜面有足夠的曲率，以獲得較大的剛度和美學效果;細化支承結構，以充分表達透明的空間和輕巧的形狀;簡化膜與支承結構間的連接節(jié)點，降低現(xiàn)場施工量。
（1）找形設計是索膜結構設計的重點和難點。所謂找形，就是根據(jù)膜材的特點和建筑師的要求，找出合理的空間形體。目前比較流行的找形方法有，力密度法、動力松弛法和非線性有限元法。
（2）受力分析薄膜結構的受力分析一般是應用有限單元法計算結構在雪荷載、自重等外部荷載的作用下的反應。計算時要考慮幾何非線性，可以忽略材料的物理非線性，用Newton- Raphson法來求解。在靜力分析過程中，如果單元出現(xiàn)壓應力，解決的辦法一般是忽略該單元在結構分析中的作用，但是必須保證剛度矩陣不奇異，以便求解的順利進行。
與傳統(tǒng)結構相比，薄膜結構的自重較小，柔度很大，自振頻率很低，因此其靜力和地震作用不起主導作用。而在風荷載的作用下結構極易產(chǎn)生風振現(xiàn)象，使膜材撕裂破壞。因此，薄膜結構在風載下的動力特性是目前理論和試驗研究中的難點和熱點之一。
（1）找形設計是索膜結構設計的重點和難點。所謂找形，就是根據(jù)膜材的特點和建筑師的要求，找出合理的空間形體。目前比較流行的找形方法有，力密度法、動力松弛法和非線性有限元法。
（2）受力分析薄膜結構的受力分析一般是應用有限單元法計算結構在雪荷載、自重等外部荷載的作用下的反應。計算時要考慮幾何非線性，可以忽略材料的物理非線性，用Newton- Raphson法來求解。在靜力分析過程中，如果單元出現(xiàn)壓應力，解決的辦法一般是忽略該單元在結構分析中的作用，但是必須保證剛度矩陣不奇異，以便求解的順利進行。
與傳統(tǒng)結構相比，薄膜結構的自重較小，柔度很大，自振頻率很低，因此其靜力和地震作用不起主導作用。而在風荷載的作用下結構極易產(chǎn)生風振現(xiàn)象，使膜材撕裂破壞。因此，薄膜結構在風載下的動力特性是目前理論和試驗研究中的難點和熱點之一。
