膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：建筑造型優(yōu)美

膜結(jié)構(gòu)建筑是21世紀(jì)有代表性與充滿前途的建筑形式。它打破了純直線建筑風(fēng)格的模式，以其獨(dú)有的優(yōu)美曲面造型，簡(jiǎn)潔、明快、剛與柔、力與美的組合，呈現(xiàn)給人以耳目一新的感覺(jué)，同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。

具有良好的環(huán)保性、透光性、自清潔性，膜材表面采用PVDF（聚偏二氟乙烯）涂層、或二氧化鈦涂層，具有較好的隔熱效果，對(duì)太陽(yáng)熱能可反射掉70%，膜材本身吸收了17%，傳熱13%，而透光率卻在20%以上，經(jīng)過(guò)10年的太陽(yáng)光直接照射，其輝度仍能保留70%。為了慶祝新千年的到來(lái)，英國(guó)在倫敦建成了直徑達(dá)320m的“千氣穹頂”。

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膜結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力和二次張拉

膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定依賴于膜內(nèi)預(yù)應(yīng)力的保持。預(yù)應(yīng)力的水平影響膜在荷載作用下的變形。如果預(yù)應(yīng)力太低.膜就會(huì)產(chǎn)生較大位移，在風(fēng)作用下發(fā)生顫振。

因?yàn)槟そY(jié)構(gòu)膜材在荷載的持續(xù)作用下會(huì)產(chǎn)生松弛和徐變，所以在使用期間膜內(nèi)預(yù)應(yīng)力會(huì)發(fā)生變化。用于特定結(jié)構(gòu)的膜結(jié)構(gòu)膜材性能可以通過(guò)雙軸試驗(yàn)來(lái)確定，并應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)中。

膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟

常用的計(jì)算機(jī)找形方法：

（1）力密度法

索網(wǎng)結(jié)構(gòu)中拉力與索長(zhǎng)度的比值定義為力密度（ForceDensity）。力密度法（ForceDensityMethod）是由linkwitz及Schek提出來(lái)的，原先只是用于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的找形，將膜離散為等代索網(wǎng)，后來(lái)，該方法被用于膜結(jié)構(gòu)的找形。把等代為索的膜結(jié)構(gòu)看成是由索段通過(guò)結(jié)點(diǎn)相連而成，通過(guò)確定索段的力密度，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)。即使光譜透射只有幾個(gè)百分點(diǎn)，膜屋面對(duì)于人眼來(lái)說(shuō)依然是發(fā)亮和透光的，具有輕型屋面的觀感。

不同的力密度值，對(duì)應(yīng)不同的外形。當(dāng)外形符合要求時(shí)，由相應(yīng)的力密度即可求得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分布值。力密度法也可以用于求解小曲面，小曲面時(shí)膜內(nèi)應(yīng)力處處相等，肥皂膜就是建議的小曲面的例子。實(shí)際上的小曲面無(wú)法用計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算方法得到，所以工程上常采用確定誤差來(lái)得到可接受的較小曲面。通過(guò)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。

力密度法的優(yōu)點(diǎn)是只需求解線性方程組，其精度一般能滿足工程要求。用力密度法找形的軟件有德國(guó)EASY（EasyForm）、意大利Forten32、新加坡WinFabric等。

膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裁剪分析步驟：

（1）空間膜面剖分成空間膜條

膜結(jié)構(gòu)是通過(guò)結(jié)構(gòu)來(lái)表現(xiàn)造型，空間膜面在剖分成膜條時(shí)，要充分考慮膜條的邊線即熱合縫對(duì)美觀的影響；對(duì)于小的裂口或長(zhǎng)度小于5cm的小洞可以直接在膜結(jié)構(gòu)膜面外傭加焊補(bǔ)丁予以修復(fù)，補(bǔ)丁必須作圓角處理。同時(shí)膜材是正交異性材料，為使其受力性能更好，應(yīng)保證織物的經(jīng)、緯方向與曲面上的主應(yīng)力方向盡可能一致；此外，用料省、縫線短，也是進(jìn)行膜面剖分必須考慮的因素。