污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)的形狀設(shè)計(jì)

。通過(guò)體形設(shè)計(jì)，確定建筑平面形狀尺寸、立體形狀、凈空容積，確定各控制點(diǎn)的坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)形式，選擇膜材料和施工方案。初始平衡形狀分析稱為找形分析。由于膜材料本身沒(méi)有壓縮剛度和彎曲剛度，且主抗剪強(qiáng)度很低，因此需要通過(guò)膜表面曲率變化和膜內(nèi)預(yù)應(yīng)力的變化來(lái)提高膜材料的剛度和穩(wěn)定性。對(duì)于污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)，在任何時(shí)候都沒(méi)有應(yīng)力自由狀態(tài)，因此膜表面的形狀***終必須滿足一定邊界條件和一定預(yù)應(yīng)力條件之下的力學(xué)平衡，并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行荷載分析和剪切分析。目前污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)找形分析的主要方法有動(dòng)力松弛法、力密度法和有限元法。污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)一般考慮風(fēng)荷載和雪荷載。在荷載作用之下，膜材料的變形較***，并且隨著形狀的變化，荷載分布也在變化。因此，為了準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力，應(yīng)采用幾何非線性方法。荷載分析的另一個(gè)目的是確定索和膜的初始預(yù)緊力。在之外荷載作用之下，一個(gè)方向的應(yīng)力增***，另一個(gè)方向的應(yīng)力減小，這就要求在***不利荷載作用之下，施加初始拉應(yīng)力的程度不應(yīng)降低到零，即不產(chǎn)生褶皺。由于膜材料較軟，自振頻率很低，在風(fēng)荷載作用之下容易產(chǎn)生風(fēng)振，導(dǎo)致膜材料的破壞。如果施加的初始預(yù)應(yīng)力過(guò)高，膜材料的涂層會(huì)增加，容易老化，強(qiáng)度儲(chǔ)備少，受力構(gòu)件的強(qiáng)度要求也高，增加了施工安裝的難度。因此，初始預(yù)應(yīng)力應(yīng)通過(guò)荷載計(jì)算確定。通過(guò)找形分析形成的接觸結(jié)構(gòu)通常是三維不可展空間曲面。如何通過(guò)對(duì)二維材料的切割和拉伸來(lái)形成三維空間曲面是整個(gè)污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)工程之中***關(guān)鍵的問(wèn)題，也是切割分析的主要內(nèi)容。

 

我***污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)工程實(shí)例眾多，其中規(guī)模***、影響***的污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)是1997年竣工的上海8萬(wàn)人體育場(chǎng)看臺(tái)雨棚張力污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)工程。然而，這種污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)是由美***威德林格公司設(shè)計(jì)制造的，這也顯示出中***在這一***域與***外先進(jìn)***家有很***差距。目前，影響污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)在中***廣泛應(yīng)用的主要因素有：***內(nèi)膜材料性能差、進(jìn)口膜材料價(jià)格高昂；污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)計(jì)算缺乏商用輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)；對(duì)污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)缺乏足夠的了解。

 

1970年，日本***阪世博會(huì)美***館和富士館均采用污水池加蓋膜結(jié)構(gòu)，在建筑界引起了轟動(dòng)。