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上海膜结构车棚:膜结构找形真的很重要吗?

日期:2020/11/24 14:42
膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、能易于、使用安全等优点,因而使它在世界各地受到广泛应用。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、人口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。
 
膜结构车棚
 
今天,小编来介绍一下膜结构找形的重要性:
 
膜结构找形是膜结构设计的起始步骤,在这一过程中,需要综合考虑建筑的平面/立面要求和建筑功能,以及下部支承条件等因素来确定符合边界条件和力学平衡要求的曲面形状。实际上膜结构的设计打破了传统的“先建筑,后结构”的设计方式,要求建筑师和结构师在方案建议阶段便紧密结合在一起,共同确定建筑物的外形。
 
从力学的角度来看,膜结构的找形问题可以归结为求解空间曲面的初始平衡问题。这一问题包含了如下几个重要参数:
 
1.结构拓扑关系
 
2.几何边界条件
 
3.结构几何形状
 
4.体力和面力
 
5.初始预张力的大小和分布
 
其中,结构拓扑关系是指不同结构构件之间的连接关系,在计算机有限元模型中,也可以将其理解为结构单元之间的连接关系。体力和面力是指结构自重和外荷载,在找形阶段外荷载通常为零。结构几何形状是找形阶段所要求解的,一般属于未知量。几何边界条件和初始预张力通常由结构工程师根据建筑条件和施工条件等因素来综合确定,是找形阶段的主要自变量。可以说找形就是寻求以上诸多因素的平衡点。