在膜結(jié)構(gòu)的裁剪設(shè)計(jì)中預(yù)應(yīng)力和徐變的處理

 預(yù)應(yīng)力處理

1. 預(yù)應(yīng)力定義：預(yù)應(yīng)力是指在膜結(jié)構(gòu)張拉成形前，膜材內(nèi)部已經(jīng)存在的應(yīng)力狀態(tài)。這種應(yīng)力是由于膜材在裁剪和安裝過程中被拉伸而產(chǎn)生的。

2. 影響：由于預(yù)應(yīng)力的存在，膜材在張拉成形時(shí)會(huì)發(fā)生面積增大。這是因?yàn)槟げ脑趶椥苑秶鷥?nèi)被拉伸，其面積會(huì)相應(yīng)增加。相反，如果釋放預(yù)應(yīng)力，膜材會(huì)收縮回其原始尺寸。

3. 處理方法：為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和控制膜面的最終形狀，需要在裁剪設(shè)計(jì)階段就考慮預(yù)應(yīng)力的影響。這通常通過模擬膜材在無應(yīng)力狀態(tài)下的平面剖分，并考慮張拉后由于預(yù)應(yīng)力導(dǎo)致的面積增大來進(jìn)行。具體來說，可以使用平面變溫?zé)崦浝淇s的原理來模擬這一過程，從而確定膜材的收縮量，并在裁剪圖中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

 徐變處理

1. 徐變定義：徐變是指材料在持續(xù)應(yīng)力作用下，隨時(shí)間發(fā)生的緩慢而持久的變形。對(duì)于膜材來說，徐變會(huì)導(dǎo)致膜面在長(zhǎng)期使用過程中逐漸改變形狀。

2. 影響：不同的膜材在相同的初應(yīng)力下，其徐變量是不同的。這意味著在膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，必須考慮所選膜材的徐變特性，以確保結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性。

3. 處理方法：為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和控制膜材的徐變量，通常需要進(jìn)行模型試驗(yàn)。這些試驗(yàn)可以確定膜材在初應(yīng)力狀態(tài)下經(jīng)向和緯向的徐變量，并得出徐變量與試驗(yàn)?zāi)げ牡陌俜直汝P(guān)系。在裁剪設(shè)計(jì)階段，應(yīng)根據(jù)這些試驗(yàn)結(jié)果從平面裁剪圖中扣除相應(yīng)的徐變量，以得到最終的裁剪圖。

在膜結(jié)構(gòu)的裁剪設(shè)計(jì)中，必須綜合考慮預(yù)應(yīng)力和徐變的影響。通過模擬預(yù)應(yīng)力導(dǎo)致的膜材面積增大和進(jìn)行模型試驗(yàn)確定徐變量，可以在裁剪圖中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而確保膜結(jié)構(gòu)在張拉成形后能夠保持預(yù)期的形狀和穩(wěn)定性。這種精確的計(jì)算和調(diào)整是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工成功的關(guān)鍵。