膜結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中的幾點建議

膜結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu) ,與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有很大的差別 ,在實際工程中我們常常忽視其特點 ,增加了工作的難度 ,下面結(jié)合實際工程 ,給出幾點建議:

(1) 膜結(jié)構(gòu)是通過曲面變形來抵抗外力的一種柔性結(jié)構(gòu) , 在建筑選型時要盡量選取負高斯曲率的曲面或其組合形式以增大結(jié)構(gòu)剛度。

(2) 要注意膜結(jié)構(gòu)邊緣構(gòu)件的處理 ,從而節(jié)約工程材料。充分利用已建成的建筑物或構(gòu)筑物 ,將其作為膜結(jié)構(gòu)的邊緣支撐。當膜結(jié)構(gòu)為獨立建筑物時 ,首先應(yīng)考慮將支撐做成獨立柱 ,同時將獨立柱相聯(lián)組成空間框架。

(3) 盡可能將支柱設(shè)計為撐桿與拉索組成的三角形支撐。其優(yōu)點是撐桿為軸壓構(gòu)件 ,而拉索為軸拉構(gòu)件 ,可充分發(fā)揮構(gòu)件的材料強度 ,每個構(gòu)件都可以做得較輕巧。

(4) 膜面內(nèi)應(yīng)布置有向上凹的脊索和向下凹的谷索 ,以對抗不同方向的外力(雪荷載和風荷載) 。

(5) 優(yōu)化膜結(jié)構(gòu)的節(jié)點設(shè)計 ,達到畫龍點睛作用。

(6) 荷載分析階段對于荷載的取值及工況組合

自重 + 初張力

自重 + 初張力 + 風載

自重 + 初張力 + 雪載(或暴雨)

自重 + 初張力 + 風載(向下) + 雪載

自重 + 初張力 + 暴雨 + 風載(向下)

膜結(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu) ,體現(xiàn)很強的幾何非線形 ,我國傳統(tǒng)的以概率為基礎(chǔ)的分項數(shù)表達式對膜結(jié)構(gòu)設(shè)計不盡合適 ,建議采用如下的荷載組合效應(yīng) ,而不是傳統(tǒng)的荷載效應(yīng)的組合。