膜結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)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(jì)有很大的差別 ,在實(shí)際工程中我們常常忽視其特點(diǎn) ,增加了工作的難度 ,下面結(jié)合實(shí)際工程 ,給出幾點(diǎn)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(shí)要盡量選取負(fù)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(dāng)膜結(jié)構(gòu)為獨(dú)立建筑物時(shí) ,首先應(yīng)考慮將支撐做成獨(dú)立柱 ,同時(shí)將獨(dú)立柱相聯(lián)組成空間框架。

(3) 盡可能將支柱設(shè)計(jì)為撐桿與拉索組成的三角形支撐。其優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)度 ,每個(gè)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(fēng)荷載) 。

(5) 優(yōu)化膜結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) ,達(dá)到畫龍點(diǎn)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(fēng)載

自重 + 初張力 + 雪載(或暴雨)

自重 + 初張力 + 風(fēng)載(向下) + 雪載

自重 + 初張力 + 暴雨 + 風(fēng)載(向下)

膜結(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu) ,體現(xiàn)很強(qiáng)的幾何非線形 ,我國傳統(tǒng)的以概率為基礎(chǔ)的分項(xiàng)數(shù)表達(dá)式對膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。