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膜结构建筑风格独特,艺术性强,具有浓厚的现代气息,力学特性好,光学热学性能优

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张拉式膜结构汽车棚的具体设计步骤

作者:临朐艺景膜结构工程有限公司  时间:2020-10-09 12:07:12 点击数:

张拉式膜结构汽车棚的设计由于其自身的特点不同于一般传统结构形式,技术上须经过如下四个步骤∶

一、找形分析:

对于索膜结构,施加预应力前不存在结构刚度,即膜结构在任一时候均不存在无应力状态。由于膜材料本身没有抗弯刚度,其曲面形状与预应力值的大小和分布一一对应。因此,在确定控制点坐标后,合理的预应力值及其分布可以确定适合的膜面形状。预应力值的大小和分布应根据不同情况反复调整确定。这个过程称为找形分析。这一过程往往与方案设计过程密不可分,往往需要反复调整才能满足建筑体型的要求,保持结构的经济合理性、******性和稳定性。

二、剪裁分析:

裁剪分析是在膜结构汽车棚预应力状态下,找出切割线在曲面上的合理位置和分布,然后根据一定的方法将三维曲面扩展为二维平面。为了周全利用该材料,应根据薄膜材料的宽度来切割薄膜,但应考虑膜表面曲率的变化。由于膜材料的双向各向异性,切割线的布置应与计算中设置的膜材料的经纬度一致,以确保计算结果与实际情况一致,膜材料的切割和切割通常是在无应力状态下进行的,如何在无应力状态下对预应力进行切割分析,市场内外学者对其进行了深入的研究,如几何法、较小二乘法、动态规划法与平面热应力原理相结合的有限元法等。

三、荷载分析:

膜结构汽车棚的控制荷载通常为风荷载和雪荷载。膜结构在荷载作用下的变形量较大,需要采用几何非线性方法对结构的变形和应力分布进行准确计算。通过对索、膜、梁、杆等构件在不同工况下的内力分布计算,提出了越不利的连接方法和施工措施。因此,经济、******的索膜结构须经过仔细的内力分析,这是经验无法确定的。荷载分析的另一个目的是检查和确定索和膜的初始预应力。在找形分析中,一般根据经验假定一个预应力值及其分布,然后通过荷载分析确定其合理性,即预应力的大小和分布应使膜结构汽车棚在较不利的条件下满足使用、整体和局部位移及排水功能的要求。

关键词: 膜结构汽车棚
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