膜结构的突出特点之一就是形状的多样性,曲面存在着无限的可能性,其设计也迥异于传统结构.由于索膜结构属于柔性结构,变形后(略)以在计算中必须考虑其几何非线性。
膜结构的分析属于小应变、大位移状态,因此索膜结构属于几何非线性问题。非线性有限元法是应用虚位移原理形成修正的拉格朗日列式,建立结构的非线性有限元基本方程,根据任意假定的结构初始几何以及事先设定的初始预张力,迭代计算并求解膜面的zui小曲面或平衡曲面
形状确定中考虑膜与索及支承结构的共同作用。由于实际工程中不一定可以找到zui小曲面或者zui小曲面不是设计者所希望得到的曲面,因此,可以控制寻找zui小曲面,或者当zui小曲面迭代次数很多仍然达不到给定精度时改找平衡曲面。在不同迭代步后改找平衡曲面,可以得到不同的曲面形式。当然,迭代得越接近zui小曲面,改找的平衡曲面膜面应力分布越好.膜结构体系中索的预应力用以下办法处理:对需要控制预应力的索,定义其预应力,找形过程控制其预应力不改变; 其余的索不定义预应力,供应景观膜结构,求实际内力
程序采用的是(修正的拉格朗日列式)格式,所有变量以时间t的位形作为参考位形,求解过程中参考位形是不断改变的.经过了找形分析,确定了结构的几何形状及对应的预应力分布,即可进行膜结构的荷载分析.由于膜材料的非线性,采用低精度单元的加密网格要比采用高精度单元的稀疏网格更加jing确。膜材料是柔性材料,不能承受压力。计算中间结果中单元内若出现压力,表示该单元发生褶皱失效,应让其退出工作直至其重新受拉。而在Zui终结果中是不允许出现压应力的,否则就意味着褶皱的产生和外观的破坏。若出现这种情况,应该考虑预应力大小是否合适,初始形状和边界条件是否合理。采用非线性有限元法,是考虑膜、索、杆、梁等单元的相互作用而进行综合分析。
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膜结构的发展方向景观膜结构
膜结构是建筑结构中zui新发展起来的一种形式,洛阳景观膜结构,它以性能优良的织物为材料,或是向膜内充气,由空气压力支撑膜面,景观膜结构车棚,或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。自从1970年代以来,膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。膜结构已成为结构设计选型中的一个主要方案。成为化纤纺织品应用的一个重要领域。
近年来在中国建筑 结构中也有长足的进展。
中国现代空间结构的发展受到了西方国家先进技术的影响。近几年来,在 膜结构应用上显示了活跃的趋势。体育建筑可以说是膜结构在中国应用的突破口。1997年之前,只建造了少量的小型与中型的膜结构,但在上海举行的第七届全国运动会上,主体看台的挑篷就是采用的膜结构,面积达到36100平米,是我国di一次将膜结构制成的屋顶用于大面积的永jiu建筑上,对于膜结构在国内的发展起了关键性作用。
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膜结构在建筑业算是一种新型材料,也许你对这种材料并不陌生,但对这种材料如何安装,安装时要注意哪些问题并不很了解,今天膜结构车棚小编就给大家详细介绍一下。
膜结构现场安装施工顺序为先钢构件后张拉膜。
1.钢构件安装要点分为:测量定位、焊接质量、构件安装标高和平面位置控制、钢构件的成品检验等。
(1)焊接质量。钢构焊接应特别注意根据制作工艺要求,预留焊接收缩余量,预置反变形。选择合理的施焊程序。对于对称截面,应进行对称施焊。在同一构件上焊接时,应尽可能采用热量分散、对称分布的方式施焊。当构件焊后产生较大变形,应予以火工矫正。焊接任务完成后应按规定进行焊缝的无损检测,对于检测发现的焊接缺陷应及时进行修复。对Q345钢材补焊时应采用低氢焊条焊接,焊条直径不大于4.0mm,并比焊缝的原预热温度提高50℃。因焊接而产生变形的构件,应采用机械方法或火焰加热法进行矫正,低合金钢加热区的温度不应大于900℃,严禁用水进行急冷。
(2)测量定位方面。应重点检查支座标高、轴线定位、混凝土结构上预埋螺栓的轴线和标高、构件安装标高和平面位置。
2.张拉膜安装重点在于实现张拉膜和钢结构支撑系统的协同工作。张拉膜是在支撑结构的拉力和自身重力的作用下绷紧,形成曲面。因此,膜材和钢结构支承骨架之间的连接成为安装的重点内容。
(1)张拉膜间的接缝应设在钢结构支承骨架上,并以夹具固定。
(2)张拉膜与刚性边缘构件连接时,夹具应连续可靠地夹住膜材边缘,夹具与张拉膜间应设置衬垫。当刚性边缘构件有棱角时,心须先倒角,使膜材光滑过渡,避免划伤膜材,影响其耐久性。张拉膜与混凝土边缘构件、钢结构边缘构件的连接做法各不相同。
(3)吊装膜结构单元前,应确定膜结构单元的准确位置。展开和吊装膜结构单元时应使用临时夹板。吊装应严格按施工方案执行,景观膜结构生产厂家,避免吊点受力过大造成张拉膜材撕裂。
(4)膜结构单元的安装应连续,当无法连续一次性完成安装作业时应采取可靠临时固定措施,以便抵抗施工期间可能发生的强风,同时还要注意张拉膜面不积水。
(5)膜结构单元安全吊装的工作环境要严格控制。同时满足以下几点:风力小于三级,气温高于4℃,现场可能伤及张拉膜的物件已采取防护措施,现场可能污染张拉膜的物件已清除。
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