膜結構造型設計都有哪些設計方法?

2025-06-15 07:50:20 字數 3693 閱讀 8807

1樓:網友

膜結構的設計主要包括體形設計、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁冊野唯剪分析等四大問題。通過體形設計確定建築平面形狀尺寸、三維造型、淨空體量,確定各控制點的座標、結構形式,選用膜材和施工方案。初始平衡形狀分析就是所謂的找形分析。

由於膜材料本身沒有抗壓和抗彎剛度,抗剪強度很差,因此其剛度和穩定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預應力來提高,對膜結構而言,任何時候不存在無應力狀態,因此膜曲面形狀最終必須滿足在一定邊界條件、一定預應力條件下的力學平衡,並以此為基準進行荷載分析和裁剪分析。膜結構找形分析的方脊滾法主要有動力鬆弛法、力密度法以及有限單元法等。膜州培結構考慮的荷載一般是風載和雪載。

在荷載作用下膜材料的變形較大,且隨著形狀的改變,荷載分佈也在改變,因此要精確計算結構的變形和應力要用幾何非線性的方法進行。

2樓:網友

膜結構是應用於建築工程領域中的一種類別,由膜結構的造型設計、力學分析、裁剪設計及膜成品製作及安裝,支承結構或構件的製作及安裝工程等組成,是集建築學、工程結構學、材料學等學科為一體的多學科交叉應用工程。膜結構工程作為一種建築體系所具有的特性主要取決於其獨特的形態及膜材本身的效能。恰由於此,用膜結構可以創造出傳統建築體系無法實現的設計方案。

膜結構採型銀用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法,用分項係數的設計表示式進行計算。膜結構應根據建築物的性質和等級、使用年限、使用功能、結構跨度、防火要求、地區自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。膜結構的設計應根據荷載、支承條件、製作加工、施工工況及其它特殊條件進行。

膜結構的設計內卜早宴容包括形狀設計、荷載分析睜則、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。對膜結構的形狀設計、荷載分析、裁剪設計,應在考慮施工過程的基礎上進行一體化的設計。膜材只能承受拉力,不能承受壓力和彎矩。

膜面的最大主的應力應小於膜材的強度設計值,在荷載長期作用下,最小主應力應大於等於維持其初始平衡形狀的應力值。膜結構一體化設計時,應考慮膜材的鬆弛、徐變、老化。膜結構設計時,應考慮使用階段膜材替換對整體結構的影響。

膜結構設計應考慮膜材破壞時,支承結構仍應保持自身的強度、剛度及穩定性。

3樓:辰星

膜結構圓槐建築是21世紀最具代表性與充滿前途的建築形式。它打破了純直線建築橘茄友風格的模式,以其獨有的優美曲面造型,簡納山潔、明快、剛與柔、力與美的完美組合,呈現給人以耳目一新的感覺,同時給建築設計師提供了更大的想象和創造空間。具有良好的環保性、透光性、自清潔性,膜材表面採用pvdf(聚偏二氟乙烯)塗層、或二氧化鈦塗層,具有較好的隔熱效果,對太陽熱能可反射掉70%,膜材本身吸收了17%,傳熱13%,而透光率卻在20%以上,經過10年的太陽光直接照射,其輝度仍能保留70%。

誰說一下膜結構設計有哪些方面的知識?

4樓:戰歌

初始態分析:確保生成形狀穩定、應力分佈均勻的三維平衡曲面,並能夠抵抗各種可能的荷載工況;這是乙個反覆修正的過程。荷載態分析:

張拉膜結構自身重量很此譁輕,僅為鋼結構的1/5,混凝土結森洞行構的1/40;因此膜結構對**力有良好的適應性,而對風的作用較顫褲為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由於目前觀測資料尚少,故對膜結構的設計通常採用安全係數法。

主要結構構件尺寸的確定,及對支承結構的有限元分析。當支承結構的設計方法與膜結構不同時,應注意不同設計方法間的係數轉換。連線設計:

包括螺栓、焊縫和次要構件尺寸。剪裁設計:這一過程應具備必要的試驗資料,包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補償值(應通過雙軸拉伸試驗確定)。

5樓:網友

膜結構作為只能抗拉的塵悄軟殼體是不適宜採用這種平面單元的,由於對於剛性殼體來說,這種平板單元可以看成平面應力單元和平板彎曲單元的組滾掘合,其單元剛陣可以由這兩種單元剛陣合併而成。而膜結構作為軟殼體是不能抗彎的,只能靠薄膜曲面的曲率變化,從而引起膜表面中內力重分佈來抵抗垂直於曲面的外荷載。假如還是採用這種只有平面內應力的板單元,則應變的線性部分將不反映平面外z方向位移的影響,這導致單元不包含z方向節點反力,就每個單元來派備渣說靜力是不平衡的。

6樓:上海彬鑫鋼膜結構工程****

膜結構是一種建築與結構完美結合的結構體系。它是用高強度柔性薄膜材料與支撐體系相結合形成具有一定剛度的穩定曲面,能承受一定外荷載的空間結構形式。其造型自由輕巧、阻燃、製作簡易、安裝快捷、節能、安全等優點,因而使它在世界各地受到廣泛應用。

這種結氏槐並構形式特別適用於大型體育場館、入口廊道、小品、公眾休殲跡閒娛樂廣場、展覽會場、購物中心等領域。

膜結構的分類從明瞎結構方式上大致可分為骨架式、張拉式、充氣式膜結構3種形式。

膜結構的設計主要包括哪些內容?

7樓:炒蛋哥

薄膜結構也稱為織物結構,是20世紀中葉發展起來的一種新型大跨度空間結構形式。它以效能優良的柔軟織物為材料,由膜內空氣壓力支承膜面,或利用柔性鋼索或剛性支承結構使膜產生一定的預張力,從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結構體系。膜結構的主要形式:

主要有空氣支承膜結構;張拉式膜結構;骨雀慎架支承唯枯膜結構等形式。膜結構主要特點:自重輕、跨度大;建築造型自由豐富;施工方便;具有良好的經濟性和較高的安全性;透光性和自結性好;耐久性較指歲洞差。

該如何瞭解膜結構設計?

8樓:名

膜結構方案設計:建築師根據業主的意圖、功能要求、環境條件等初步確定建築的平面形狀尺寸、空間形式及三維造型、淨空體量等,基本確定各控制點的座標,考慮經濟和施工工藝等技術條件,與膜結構工程師、業主及施工技術人員等一起確定經濟合理的初步設計方案。找形分析:

預虧此應力值及對於索膜結構而言,在沒有施加預應力之前,是沒有結構剛度的,也就是說膜結構任何時候不存在無應力狀態。由於膜材料本身沒有抗彎剛度,其曲面形狀與預應力值的大小和笑純分佈是一一對應的,因銷公升迅此在控制點座標確定後,給定一合理的預應力值及其分佈,才能確定合適的膜曲面形狀。

預應力值的大小與分佈是需根據多方面的條件進行反覆調整後綜合確定的,這個過程叫做找形分析。此過程與方案設計過程往往密不可分,往往需反覆調整方可即滿足建築形狀的要求又保證結構的經濟合理及安全可靠。荷載分析:

膜結構的控制荷載通常是風載和雪載。在荷載作用下膜結構的變形較大,因此精確計算結構的變形和應力分佈要用幾何非線性的方法進行。根據不同工況下計算出的索、膜、梁、杆等結構構件中的內力分佈的最不利節點做法及構造措施等。

因此經濟安全的索膜建築必須經過仔細的內力分析後才能完成,不是憑經驗拍腦袋就能確定得了的。荷載分析的另一目的是檢驗確定索、膜中初始預應力,一般來說在找形分析時先根據經驗假定一預應力值及其分佈,然後經荷載分析來判定其合理性,即預應力的大小與分佈應使在最不利工況下必須滿足使用要求、整體和區域性位移要求及排水功能等要求。

9樓:沉夜孤星

確定膜結構形狀過程就是通常所說的「找形」。這是乙個反覆修改和不斷調整支承構件(如邊索和脊索位置、桅杆的高度等)佈置的過程。 皂膜曲面的幾何形狀與其邊界條件一一對應,所以整體或部分地改變邊界條件就會改變皂膜的曲面形狀。

因此,我們可以認為每個曲面都是特定邊界條件下的產物。是frei otto 在反覆選擇支承結構的高度和間距後得到的乙個皂膜模型。無論是物理建模還是計算機建模,這種不斷反覆和調整都是必不可少的。

另外還需特別注意的是使物理中塌皂膜及其數值模擬能夠成形的邊界需要滿足一定的限制條件,也就是說並非在任意給定的穗虛邊界條件上都能夠形成皂膜或薄膜結構。為了在兩個同心圓環之間形成皂膜而不出現勁縮和破壞就必須滿足一定條件。day 已經建立了物理模擬和數值模擬皂膜時所應該滿足的比例關係,即兩個同心圓半徑之比及同心圓半徑與兩同心圓豎向距離之比之間的關係。猜培燃。

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