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上海膜結(jié)構(gòu)景觀膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的找型方法
2021-01-16 14:22:16 評(píng)論:2 點(diǎn)擊:560
規(guī)劃部分水面和布置若干水景是許多新的居住區(qū)規(guī)劃的項(xiàng)目。除此之外,還有一些大廣場(chǎng)和草地鋪成的地區(qū),以及一些西方雕塑框架。一些地區(qū)引進(jìn)了異域景觀、異域花卉和植物。更重要的是,區(qū)內(nèi)以各種新材料組成的景觀膜結(jié)構(gòu),不僅造型獨(dú)特,而且方便人們施工。然而,如何設(shè)計(jì)這些景觀膜結(jié)構(gòu)并不是所有住宅物業(yè)都能理解的。
規(guī)劃部分水面和布置若干水景是許多新的居住區(qū)規(guī)劃的項(xiàng)目。除此之外,還有一些大廣場(chǎng)和草地鋪成的地區(qū),以及一些西方雕塑框架。一些地區(qū)引進(jìn)了異域景觀、異域花卉和植物。更重要的是,區(qū)內(nèi)以各種新材料組成的景觀膜結(jié)構(gòu),不僅造型獨(dú)特,而且方便人們施工。然而,如何設(shè)計(jì)這些景觀膜結(jié)構(gòu)并不是所有住宅物業(yè)都能理解的。
膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括四個(gè)主要問(wèn)題:形狀設(shè)計(jì)、初始平衡形狀分析、載荷分析和切割分析。通過(guò)形狀設(shè)計(jì)確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體積,確定控制點(diǎn)坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)形式、膜的選擇和施工方案。
初始平衡形狀分析稱為找形分析。找形分析產(chǎn)生三維不可展空間曲面。在整個(gè)膜結(jié)構(gòu)工程中,如何通過(guò)切割和拉伸二維材料來(lái)形成所需的三維空間表面是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,這是切割分析的主要內(nèi)容。由于膜材料本身沒(méi)有壓縮剛度和彎曲剛度,抗剪強(qiáng)度很差,需要通過(guò)膜面曲率變化和膜面預(yù)應(yīng)力來(lái)提高膜材料的剛度和穩(wěn)定性。膜結(jié)構(gòu)在任何時(shí)候都沒(méi)有應(yīng)力自由狀態(tài),因此膜面形狀最終必須滿足一定邊界條件和預(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)平衡,并以此為基準(zhǔn)。進(jìn)行了載荷分析和切削分析。
目前,動(dòng)力松弛法、力密度法和有限元法是膜結(jié)構(gòu)找形分析的主要方法。膜結(jié)構(gòu)中考慮的荷載通常是風(fēng)荷載和雪荷載。膜材料在荷載作用下變形較大,荷載分布隨形狀的變化而變化。因此,采用幾何非線性方法對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力進(jìn)行了精確計(jì)算。
載荷分析的另一個(gè)目的是確定電纜和薄膜的初始預(yù)緊力。在外荷載作用下,一個(gè)方向的應(yīng)力增大,另一個(gè)方向的應(yīng)力減小,這就要求在最不利的荷載作用下,初始拉應(yīng)力不減小到零,即不產(chǎn)生褶皺。由于膜材料比較軟,固有頻率很低,在風(fēng)荷載作用下容易產(chǎn)生風(fēng)振,導(dǎo)致膜材料的破壞。當(dāng)初始預(yù)應(yīng)力過(guò)大時(shí),膜材料的涂層增加,膜材料易老化,強(qiáng)度儲(chǔ)備小,受力構(gòu)件的強(qiáng)度要求也高,增加了施工和安裝的難度。因此,初始預(yù)應(yīng)力的確定應(yīng)通過(guò)荷載計(jì)算來(lái)確定。
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