膜構(gòu)知識(shí)庫(kù)
膜結(jié)構(gòu)挑篷的設(shè)計(jì)研究
膜結(jié)構(gòu)的找形分析和荷載分析可以合稱為結(jié)構(gòu)分析，主要完成膜結(jié)構(gòu)的找形、形狀判定和內(nèi)力分析，輸出位移、應(yīng)力和其他后處理系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)文件。膜結(jié)構(gòu)是纖維織物構(gòu)成的。雖然膜材在平面內(nèi)能承受很大的拉力，但它不能承受平面內(nèi)的壓力和平面外的彎矩，不然膜面會(huì)松弛，繼而失去剛度出現(xiàn)俗稱的褶皺。
? 判斷結(jié)構(gòu)是否會(huì)出現(xiàn)褶皺是判斷索膜結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力大小選取是否合適、判斷索膜結(jié)構(gòu)建筑外形是否合理的一個(gè)關(guān)鍵因素。找形和荷載分析的最主要目的也在于此。有褶皺的索膜結(jié)構(gòu)不能體現(xiàn)索膜建筑的力與美。通過(guò)找形，得到了結(jié)構(gòu)的曲面幾何及其相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分布，接下來(lái)的工作就是荷載的分析了。
? 荷載態(tài)分析的目的，是檢查在各種荷載組合下 , 膜結(jié)構(gòu)的剛度是否足夠， 膜面的應(yīng)力和變形是否在許可的范圍內(nèi)，亦即是否能保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及防止褶皺的出現(xiàn)，是否會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的變形導(dǎo)致應(yīng)力松弛或因應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致膜材破壞，是否在風(fēng)雪荷載因變形過(guò)大而影響結(jié)構(gòu)的使用功能，是否會(huì)因風(fēng)激振動(dòng)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，等等。作用于索膜結(jié)構(gòu)上的荷載主要有：自重，設(shè)備重量，風(fēng)雪荷載以及維護(hù)荷載等等。這些荷載都可以作為面荷載轉(zhuǎn)化為等效節(jié)點(diǎn)力。
在膜結(jié)構(gòu)受荷分析的過(guò)程中，風(fēng)荷載常常是結(jié)構(gòu)的起控制作用的荷載。韓對(duì)于很簡(jiǎn)單的幾何形式，規(guī)范是可以借鑒，對(duì)于重要性的結(jié)構(gòu)，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是確定設(shè)計(jì)參數(shù)的必要手段。膜結(jié)構(gòu)受荷分析時(shí)，雪荷載也是很重要的荷載。雪荷載對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響不僅是考慮膜結(jié)構(gòu)對(duì)雪荷載的承受能力，是否會(huì)被罕見(jiàn)的大雪壓跨。
? 積雪對(duì)膜的影響不僅僅如此，由積雪造成的膜長(zhǎng)期受荷所產(chǎn)生的非常規(guī)徐變會(huì)減低膜的預(yù)張力，嚴(yán)重的話會(huì)造成膜喪失預(yù)張力導(dǎo)致失穩(wěn)。有可能的話，在結(jié)構(gòu)選形時(shí)要盡量避免產(chǎn)生積雪。也就是說(shuō)，曲率設(shè)計(jì)切忌平緩，這在北方尤其重要。需要注意的是，積雪荷載通常是非均勻分布的，要視結(jié)構(gòu)的表面形狀作相應(yīng)的調(diào)整。