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膜結構加工廠對膜結構的初始形態分析
- 2019-11-13-

  膜結構加工廠生產的膜結構依照《膜結構技術規程》可分為四大類,即整體張拉式、骨架支承式、索系支承式、空氣支承式。本文又把空氣支承式膜結構,細分成整體空氣支承式與局部空氣支承式。

  整體空氣支承的膜結構是在整個密閉建筑物里部充氣,使建筑物里外形成壓力差,從而抵御外力的荷載,以前習慣稱其為氣承式膜結構,局部空氣支承式膜結構是在一個相對較小的氣囊內充氣,使氣囊內、外形成壓力差,從而抵御外荷載,多個氣囊可以組合使用,根據氣囊功能不同,又可細分為氣肋式(類似于結構構件—拱)、氣梁式(類似于結構構件—梁)、氣枕式(類似于結構構件—板)。

  初始形態分析:

  某工程坐落在北京,是一個膜結構部分長52米、寬32米、高12米的網羽運動館。膜結構的一端連接在一個高4米、長10.5米的砼結構的服務裙房上,膜結構加工廠采用P類膜材,屬于中小規模的整體空氣支承式膜結構??諝庵С惺侥そY構的計算分析與其它類型的膜結構的計算分析在理論上沒有區別,同樣采用含有膜單元的非線性有限元方法。設計過程依然是初始形態設計、荷載效應分析、裁剪設計,重要的區別在于空氣支承式膜結構一直存在一個里部空氣壓力。

  這里先定義幾個名詞:

  較小工作內壓,是指在正常氣候條件、正常使用條件,結構能維持穩定的較小氣壓,一般不低于200Pa。

  較大工作內壓,是指在較為不利的荷載作用下,達到膜材設計強度、結構不會出現過大的變形的氣壓值。

  正常工作內壓,是指在正常氣候條件、正常使用條件、常遇荷載作用下,結構能維持穩定的氣壓值,并應保持室內環境的舒適度。一般250Pa(250Pa=0.25kN/m2=0.00247氣壓),氣壓變化不到3‰,因此人進入到充氣狀態下的膜結構建筑內,基本感覺不到壓力的變化。

  本項目膜結構加工廠取膜的初始預張力為4kN/m、正常工作內壓為250Pa進行初始形態設計,并以此作為裁剪設計的基礎。

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