張拉式膜結(jié)構(gòu)臺(tái)風(fēng)中看膜結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、多個(gè)風(fēng)向角的荷載施加。

膜結(jié)構(gòu)造型多變，最不利風(fēng)向角可能存在多個(gè)。因此在施加風(fēng)荷載時(shí)，應(yīng)取多個(gè)風(fēng)向和體型系數(shù)，盡可能將風(fēng)荷載考慮周全。如視頻中同一風(fēng)向，對(duì)左側(cè)膜結(jié)構(gòu)并非最不利、但對(duì)于右側(cè)膜結(jié)構(gòu)就是最不利風(fēng)向。

2、脊索與膜面的可靠連接。

脊索在膜面下方，視頻中風(fēng)向時(shí)，左側(cè)膜結(jié)構(gòu)的脊索對(duì)膜面起到了加強(qiáng)作用；但右側(cè)膜結(jié)構(gòu)在這個(gè)風(fēng)向時(shí)，脊索與膜面脫離，脊索起不到作用，風(fēng)荷載全部由膜材承受。因此，在僅靠膜材強(qiáng)度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可設(shè)計(jì)索套或索夾，使索與膜面能夠共同作用，抵抗外荷載。

張拉式膜結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下的抗風(fēng)設(shè)計(jì)也十分重要。以下是一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

膜材料的選擇： 選擇具有足夠強(qiáng)度和耐候性的膜材料是關(guān)鍵。常用的膜材料包括聚氯乙烯（PVC）膜、聚四氟乙烯（PTFE）膜等。這些材料應(yīng)該能夠抵抗強(qiáng)風(fēng)帶來(lái)的拉伸和撕裂力，并且具有良好的抗紫外線性能。

膜張拉系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 張拉式膜結(jié)構(gòu)的張拉系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計(jì)合理，能夠有效地分散風(fēng)載荷，減少膜的變形和受力集中。合理的張拉系統(tǒng)可以使膜結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)中保持穩(wěn)定性。

支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)應(yīng)該具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，能夠承受強(qiáng)風(fēng)帶來(lái)的水平和垂直荷載。支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到風(fēng)載荷的作用，采取合適的結(jié)構(gòu)形式和尺寸，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

風(fēng)洞試驗(yàn)： 在設(shè)計(jì)階段可以進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，模擬真實(shí)的臺(tái)風(fēng)環(huán)境，評(píng)估膜結(jié)構(gòu)在不同風(fēng)速下的響應(yīng)情況。通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)可以?xún)?yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提高其抗風(fēng)性能。

減風(fēng)措施： 在設(shè)計(jì)中可以考慮一些減風(fēng)措施，如采用流線型設(shè)計(jì)減少風(fēng)阻力，設(shè)置風(fēng)擋墻減小風(fēng)壓，以及采用防風(fēng)網(wǎng)等措施降低風(fēng)的作用。

定期檢查和維護(hù)： 定期檢查膜結(jié)構(gòu)的張拉系統(tǒng)、支撐結(jié)構(gòu)以及膜材料的狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)可能存在的損傷或疲勞裂紋，以確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

綜上所述，張拉式膜結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)中的抗風(fēng)設(shè)計(jì)需要綜合考慮膜材料的選擇、張拉系統(tǒng)設(shè)計(jì)、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、風(fēng)洞試驗(yàn)、減風(fēng)措施以及定期檢查和維護(hù)等因素，以確保結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下的安全性和穩(wěn)定性。

張拉式膜結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)中的抗風(fēng)設(shè)計(jì)尤為重要，因?yàn)檫@類(lèi)結(jié)構(gòu)更易受到風(fēng)力影響，設(shè)計(jì)時(shí)需特別關(guān)注以下幾點(diǎn)：

風(fēng)荷載分析：精確計(jì)算風(fēng)荷載是基礎(chǔ)，包括基本風(fēng)壓、風(fēng)速譜、風(fēng)向角等因素，并考慮臺(tái)風(fēng)可能帶來(lái)的極端風(fēng)況。利用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)或高級(jí)數(shù)值模擬技術(shù)評(píng)估結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓分布和風(fēng)振效應(yīng)。

形態(tài)優(yōu)化：張拉膜結(jié)構(gòu)的形態(tài)直接影響其風(fēng)荷載分布和氣動(dòng)穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少尖角、凹陷等易誘導(dǎo)渦流的幾何特征，采用流線型或雙曲面形態(tài)，以降低風(fēng)阻并分散風(fēng)荷載。

預(yù)張力控制：合理的預(yù)張力設(shè)置對(duì)提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性至關(guān)重要。預(yù)張力應(yīng)足以維持膜面形態(tài)，同時(shí)避免在強(qiáng)風(fēng)作用下出現(xiàn)過(guò)大的變形或振動(dòng)，通過(guò)精確計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。

邊界固定與連接：加強(qiáng)膜材與邊界構(gòu)件（如鋼架、錨固點(diǎn)）的連接，確保連接部分有足夠的強(qiáng)度和剛度，防止在風(fēng)力作用下脫開(kāi)或損壞。

動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析：考慮張拉膜結(jié)構(gòu)在風(fēng)作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，包括風(fēng)振和顫振，采用適當(dāng)?shù)臏p振措施，如增加阻尼器或調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，以抑制有害振動(dòng)。

材料選擇：選用高韌性、耐候性強(qiáng)的膜材，如PVDF或PTFE，確保在長(zhǎng)期風(fēng)蝕和極端風(fēng)力下仍能保持良好的性能。

結(jié)構(gòu)冗余度：設(shè)計(jì)時(shí)考慮一定的安全冗余，比如增強(qiáng)關(guān)鍵部件或采用多重安全措施，以應(yīng)對(duì)超出預(yù)期的風(fēng)荷載。

應(yīng)急預(yù)案：制定應(yīng)急預(yù)案，包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和緊急加固措施，以便在臺(tái)風(fēng)預(yù)警時(shí)快速響應(yīng)，減少可能的損害。

施工與維護(hù)：確保施工過(guò)程中的臨時(shí)穩(wěn)定措施到位，避免在未完成狀態(tài)下遭遇臺(tái)風(fēng)。同時(shí)，定期檢查維護(hù)，保證結(jié)構(gòu)處于良好狀態(tài)，特別是連接件和膜面的完整性。

通過(guò)以上要點(diǎn)的綜合考慮和實(shí)施，可以有效提升張拉式膜結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)等極端風(fēng)力條件下的安全性和穩(wěn)定性。