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2000年后,看臺膜結(jié)構(gòu)在我國各類體育、展覽、文化等建筑中開始得到非常迅速的發(fā)展和應(yīng)用,這一發(fā)展勢頭一直持續(xù)至今。目前,幾乎所有的建筑師和工程師對膜材料的類型、性能和膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)都有了較深入的了解。過去二十年中,發(fā)展出了數(shù)百家看臺膜結(jié)構(gòu)專業(yè)制作和安裝企業(yè);近十年來,膜結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn)企業(yè)也異軍突起、成長迅速;地方和團(tuán)體膜結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也已陸續(xù)頒布實(shí)施;國內(nèi)自主研發(fā)的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)軟件也日漸成熟,獲得了廣泛應(yīng)用。膜結(jié)構(gòu)在臺風(fēng)下的損毀也時(shí)常發(fā)生,許多研究者均在進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)的風(fēng)致振動(dòng)研究,包括CFD數(shù)值模擬方法、風(fēng)洞試驗(yàn)、現(xiàn)場監(jiān)測等的工作均在開展,這一領(lǐng)域的研究任種道遠(yuǎn),要取得能夠?qū)嵱玫拇_保膜結(jié)構(gòu)臺風(fēng)下安全的設(shè)計(jì)方法尚需許多研究者的努力。
看臺膜結(jié)構(gòu)建筑中所使用的看臺膜材料很輕,每平方米的重量只有1公斤左右。因此膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在無柱大跨度建筑上所遇到的困難,可以創(chuàng)造出巨大的無柱大空間。1996年,上海陸家嘴中央綠地公園建成了一個(gè)膜結(jié)構(gòu)小品(圖1,圖名括號中為建造時(shí)間),這一小品出現(xiàn)在很多宣傳浦東開放的印刷宣傳品上,自此看臺膜結(jié)構(gòu)這一采用特殊織物材料的建筑類型才引起公眾和建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)人士的關(guān)注。膜材料與其他建筑材料相比要輕的多,屋頂采用了膜材料的建筑物,具有極強(qiáng)的抗震性及良好的安全性。而且,在發(fā)生災(zāi)害時(shí),采用了膜結(jié)構(gòu)的多功能設(shè)施及體育館,其無柱而明亮的大空間,可以用來作為臨時(shí)的避難場所、急救中心、抗災(zāi)指揮部等。因此,在危急之時(shí),膜結(jié)構(gòu)建筑可以保護(hù)人們的安全。
3.施工期短:膜片的裁剪制作、鋼索及鋼結(jié)構(gòu)等制作均在工廠內(nèi)完成,可與下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件等同時(shí)進(jìn)行,在施工現(xiàn)場只是鋼索、鋼結(jié)構(gòu)及膜片的連接安裝定位及張拉的過程,故在現(xiàn)場的施工安裝比較文明、迅速快捷。
4.經(jīng)濟(jì)效益明顯:雖然膜結(jié)構(gòu)體育看臺雨棚項(xiàng)目目前來說一次投資稍大,但由于此類結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)費(fèi)用小,從長遠(yuǎn)來看,經(jīng)濟(jì)效果非常明顯。
1.設(shè)計(jì)時(shí)。構(gòu)件的斷面尺寸選擇應(yīng)考慮銹蝕的影響而留有余量。盡可能選用不銹鋼材料制成的構(gòu)件。
2.避免膜材損壞撕裂。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)膜結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)確保膜面在張拉后具有足夠的剛度;細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)要考慮到二次張拉的可能性;對發(fā)生松弛的膜面要及時(shí)進(jìn)行二次張拉。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要保證足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,以適應(yīng)膜面在風(fēng)作用下的撕裂或變形。