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膜结构形状多样可以满足多种场地的需求

信息来源:www.cqseea.com.cn | 发布时间:2022年03月21日

  膜结构的突出特点之一是其形状的多样性,曲面有无限的可能性;对于气承式空气膜结构,充气后的曲面主要是球形或圆柱形,可能没有太多的选择;对于电缆或骨架支撑的膜结构,曲面可以随着建筑师的想象而改变。

  膜结构形状的变化突出体现在多年来各国举行的博览会上。在这些博览会上,大大小小的展厅都以新颖奇特的造型吸引观众,膜结构可以用来达到这个目的。

  就形状而言,它对建筑师至关重要;一般结构建筑的形状通常由建筑师确定;膜结构不同,首先变形大于一般结构,其次在施工过程中逐渐形成,形状确定问题,需要结构工程师膜自重(有时索)与预应力之间的平衡位置。
膜结构形状多样可以满足多种场地的需求
  在初步设计阶段,根据建筑要求设置一般几何形状,然后对膜表面施加预应力以承受张力,其形状也相应变化。预应力不断调整后,可得到理想的几何形状和应力分布状态。

  悬索结构中的索网和膜结构也存在形状确定问题。比如蒙特利尔博览会的德国馆和慕尼黑奥运会的主体育场,都有特殊的形状需要确定。当时只有缩尺模型才能解决;这种方法经常用于早期的膜结构,从简单的肥皂膜到织物或钢丝。

  由于小比例模型中测量的误差不足以保证曲面几何形状的正确性,因此只能参考脚尺的建筑形状;但这是为设计师提供直观形象的好方法;随着计算机技术的不断进步,膜结构的形状更多地由计算机决定。

  膜结构设计理论中还有一个特殊的研究课题——找形术。为了寻求合理的几何形状,该过程可以通过计算机的几次迭代来确定膜结构的初始形状。

  膜结构设计打破了传统的先建筑传统做法,要求建筑设计与结构设计紧密结合;在设计过程中,建筑师和结构工程师应坐在一起确定建筑的形状,并进行必要的计算和分析。