膜結(jié)構(gòu)是什么?黔南膜結(jié)構(gòu)建筑的分析介紹，黔南膜結(jié)構(gòu)是一種以織物膜材和索作為主要受力構(gòu)件的新型張力結(jié)構(gòu)形式.由于膜材和索本身不具有抗彎剛度,因此必須依靠施加預(yù)張力來維持結(jié)構(gòu)形狀、抵抗外荷載的作用,這就引出膜結(jié)構(gòu)"形態(tài)"的概念."形"指結(jié)構(gòu)的形狀,"態(tài)"則指結(jié)構(gòu)處于某一形狀時的應(yīng)力分布狀態(tài),對于膜結(jié)構(gòu)在約束條件及邊界條件一定的情況下,這兩者是一一對應(yīng)的,共稱為"形態(tài)".形態(tài)的選擇不僅關(guān)系到膜結(jié)構(gòu)的美觀和實用,更直接影響到結(jié)構(gòu)的力學性能和安全.
黔南膜結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)確定問題可分為3類:
(1)對應(yīng)于給定邊界的等應(yīng)力曲面,這類膜結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)稱為小曲面.
(2)對應(yīng)于初定的曲面幾何的盡可能均勻的自平衡預(yù)應(yīng)力系統(tǒng),這樣的曲面稱為平衡曲面.
(3)尋找對應(yīng)于給定邊界的平衡非等應(yīng)力曲面幾何.
黔南膜結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)包含兩個方面的含義:一是結(jié)構(gòu)的建筑幾何外形,二是合理的預(yù)應(yīng)力分布態(tài).通常來說,在確定的幾何邊界下,不同的預(yù)應(yīng)力分布對應(yīng)了不同的膜曲面造型,"不同的預(yù)應(yīng)力分布"包含了兩層意思:在同一個膜面上預(yù)應(yīng)力分布的大小差異,以及在相同邊界下不同曲面預(yù)應(yīng)力的數(shù)量差別.傳統(tǒng)的觀點認為較好化的膜結(jié)構(gòu)形態(tài)應(yīng)該滿足"膜面預(yù)應(yīng)力處處相等"的原則,其相應(yīng)的形狀就是小曲面.
不可否認,小曲面穩(wěn)定性較好,且膜面幾何光滑,但是由于膜結(jié)構(gòu)對荷載作用敏感,所以所謂的較好曲面在荷載作用下必然發(fā)生較大變形,膜面的預(yù)應(yīng)力分布也必將變得不再均勻,材料的利用率也將變得不再等同.如果膜面在外部荷載作用下預(yù)應(yīng)力分布趨于均勻,那這樣的幾何構(gòu)形必然趨于較好,但是由于荷載的高度隨機性,要預(yù)測這樣的較好曲面是不可能的,因此所謂的膜結(jié)構(gòu)較好形態(tài)只是一個相對的有條件的概念.
通過對具體膜建筑的功能分析,基于專業(yè)的思考和經(jīng)驗的積累,可以提出初步的膜建筑造型方案,從而定出關(guān)鍵點、線、面的約束條件,得到均勻的預(yù)應(yīng)力分布下的小曲面或者應(yīng)力分布不均勻的平衡曲面的過程就是所謂的找形分析.
相關(guān)標簽：