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膜結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài):
當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用的某項(xiàng)規(guī)定限值的狀態(tài)時(shí),該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件即達(dá)到正常使用極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài):
1.影響正常使用或外觀的變形;
2.影響正常使用的局部損壞;
3.影響正常使用的振動(dòng);
4.影響正常使用的其他特定狀態(tài)。
設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件時(shí)通常按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)以保證安全,再按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行校核以保證適用性。
膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括體形設(shè)計(jì)、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等四大問題。通過體形設(shè)計(jì)確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量,確定各控制點(diǎn)的坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)形式,選用膜材和施工方案。初始平衡形狀分析就是所謂的找形分析。反之,溫度降低,鋼材強(qiáng)度會(huì)略有增加,塑性和韌性卻會(huì)降低而變脆。由于膜材料本身沒有抗壓和抗彎剛度,抗剪強(qiáng)主芤很差,因此其剛度和穩(wěn)定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預(yù)應(yīng)力來提高,對(duì)膜結(jié)構(gòu)而言,任何時(shí)候不存在無應(yīng)力狀態(tài),因此膜曲面形狀必須滿足在一定邊界條件、一定預(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)平衡,并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行荷載分析和裁剪分析。
膜結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在很多建筑物常用的一種,要知道膜結(jié)構(gòu)特性主要取決于其獨(dú)特的形態(tài)及膜材本身的性能,那么大家是否了解膜結(jié)構(gòu)的特性都有哪些嗎?
輕質(zhì):張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)力形態(tài)而非材料來保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的小得多,但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點(diǎn)設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件,將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機(jī)地統(tǒng)一起來。
.柔性:張拉膜結(jié)構(gòu)不是剛性的,其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生變形。膜結(jié)構(gòu)通過變形來適應(yīng)外荷載,在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會(huì)減小,直至能更有效抵抗該荷載。