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膜結(jié)構(gòu)的荷載分析是在形狀分析所得到的外形與初始應(yīng)力分布的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,檢查結(jié)構(gòu)在各種荷載組合下的強(qiáng)度、剛度是否滿足預(yù)定要求的過程。膜結(jié)構(gòu)的找形有不同的理論方法,但荷載分析基本上都采用非線性有限元法,即將結(jié)構(gòu)離散為單元和結(jié)點,單元與單元通過結(jié)點相連,外荷載作用在結(jié)點上,通過建立結(jié)點的平衡方程。
由于索膜結(jié)構(gòu)是大變形問題,在推導(dǎo)有限元方程時,需考慮位移高階項對應(yīng)變的影響,即考慮幾何非線性。當(dāng)然,膜材本身也是非線性的,在工程應(yīng)用上時,材料的非線性問題一般不予考慮
膜結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用很大程度是因為自身充滿曲線感的外觀造型優(yōu)勢被人們漸漸接受了,使得在現(xiàn)在生活中的各領(lǐng)域里都能夠看到它的存在,那么對于這樣一個高新的構(gòu)建形式,你知道它用到了哪些建筑原材料嗎?
根據(jù)不同的建造行為以及它們的功能特點,工程師們把各種的膜材進(jìn)行了分類處理,得出了三大種,一種為發(fā)明時間較早的PVC材料,這種對比之后的膜材來說,各方面的雖然不算太好,但是為之后的膜材發(fā)展起到了很重要的作用。之后分別是ETFE以及PTFE的建筑膜材,這兩種在應(yīng)用程度來看的話,都具有非常好的功能特點,像是一些大型體育場館都會運用這兩種膜材材料。
目前遇到的一些項目中,通常把膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計和分析工作全部委托給專業(yè)膜結(jié)構(gòu)公司。
究其原因可以概括為以下幾點:
一是出于無奈;相對而言,大家對索膜結(jié)構(gòu)不是很熟悉,經(jīng)驗比較少,所以做起來有些吃力,沒有辦法,只得委托給專業(yè)膜結(jié)構(gòu)公司。
二是缺乏分析手段;現(xiàn)在設(shè)計人員的學(xué)歷都很高,很多人在讀書期間的研究方向是膜結(jié)構(gòu),所以對膜結(jié)構(gòu)的計算分析并不是問題,特別是大設(shè)計院更是如此,但是缺少相應(yīng)的分析工具是普遍存在的問題。
膜結(jié)構(gòu)漏水問題怎么解決?為了解決漏水問題,方法是在膜結(jié)構(gòu)項目設(shè)計的時候,就要求將排水方案做進(jìn)去,如果工程完工了才發(fā)現(xiàn)漏水,補(bǔ)救的措施有兩個:①做不銹鋼水槽和下水管;②在撐桿頭部加個t=4的引水半圓環(huán)。方案①做出來的產(chǎn)品比較美觀,但是相對較貴;方案②簡單實用,但是不美觀。鶴壁膜結(jié)構(gòu)工程,膜結(jié)構(gòu)建設(shè)周期比較短,經(jīng)常給人一種臨時建筑的感覺,實際上它屬于建筑,使用壽命能達(dá)到數(shù)十年。