膜結(jié)構(gòu)的破壞

近年來，隨著膜結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，膜結(jié)構(gòu)在使用中也產(chǎn)生了不少的損壞乃至于破壞事故。

根據(jù)膜結(jié)構(gòu)損壞或者破壞的程度來分，膜結(jié)構(gòu)的破壞主要分為局部區(qū)域性破壞和整體性破壞兩種情況[1]。局部破壞一般是指該膜結(jié)構(gòu)整體保存較為完整，經(jīng)過合理適當(dāng)?shù)男迯?fù)就可以繼續(xù)安全可靠的繼續(xù)正常使用。而整體性破壞則不同，整體性破壞是指該膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法僅僅依靠簡單的修復(fù)便可繼續(xù)正常使用，而是需要重置膜面或者重建的嚴(yán)重的破壞。根據(jù)膜結(jié)構(gòu)損壞或破壞的位置來區(qū)分，膜結(jié)構(gòu)的破壞主要是分為膜面破壞、膜節(jié)破壞以及膜結(jié)構(gòu)整體破壞三大類：

（1）膜面破壞就是膜面的薄膜材料的性狀發(fā)生改變，膜面破壞再往下細(xì)分分為膜面材料性損傷和膜面結(jié)構(gòu)性破壞兩種形式。膜面材料性損傷一般是因?yàn)楸∧げ牧贤繉拥睦匣瘎兟涞龋瑢?dǎo)致薄膜材料的力學(xué)性能發(fā)生了改變，大大降低了結(jié)構(gòu)的安全性。而膜面的結(jié)構(gòu)性破壞一般是指膜面產(chǎn)生裂口和褶皺，導(dǎo)致應(yīng)力集中，也降低了結(jié)構(gòu)的安全性[2]。

（2）膜節(jié)破壞，顧名思義，就是指膜節(jié)點(diǎn)的破壞。膜節(jié)點(diǎn)作為膜結(jié)構(gòu)中較為薄弱的位置，本身就屬于應(yīng)力集中且受力較為復(fù)雜，一旦膜節(jié)點(diǎn)遭到破壞，特別容易引起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致與膜節(jié)點(diǎn)相連接的膜面也遭受到損傷或破壞，從而影響到整個膜結(jié)構(gòu)的正常使用。

（3）膜結(jié)構(gòu)的整體性破壞的原因比較多，也較為復(fù)雜，除了因?yàn)橥蝗婚g的強(qiáng)烈荷載（例如臺風(fēng)）下荷載變化巨大，受力復(fù)雜，可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體性破壞，更多的情況是膜面破壞和膜節(jié)點(diǎn)破壞的發(fā)展導(dǎo)致的膜結(jié)構(gòu)整體性破壞[2]。這是因?yàn)樵谀っ嫫茐倪^程中和膜節(jié)點(diǎn)破壞過程中都非常容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，如果當(dāng)上述兩種情況之一發(fā)生后，卻沒有得到及時有限的處理，那么，在膜面破壞或者膜節(jié)點(diǎn)破壞的后期發(fā)展中應(yīng)力集中，破壞進(jìn)一步加劇導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的整體性破壞。

在正常使用過程中膜結(jié)構(gòu)常發(fā)生損壞或者破壞，但是實(shí)際上，由于膜結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜多變，結(jié)構(gòu)形式受力特點(diǎn)的特殊性，在膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中或者施工安裝的過程中也往往會造成膜結(jié)構(gòu)的不牢靠、損傷或破壞。例如當(dāng)設(shè)計師設(shè)計過程中荷載分析過裁剪分析不準(zhǔn)確時，往往特別容易導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的初始預(yù)應(yīng)力不準(zhǔn)確，導(dǎo)致施工現(xiàn)場對膜結(jié)構(gòu)的張拉不到位，不具備較高的強(qiáng)度儲備。還有一種情況是，由于薄膜材料本身就比較輕柔，膜結(jié)構(gòu)中的薄膜材料在加工過程或者安裝過程中如果施工不當(dāng)，也極易產(chǎn)生膜面破壞，產(chǎn)生裂口，導(dǎo)致應(yīng)力集中。