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膜結構的應用前景

自重輕,跨度大,造價低,可以很大限度發揮材料特性,有利防震;造型新穎美觀,色彩多變,可為文化、體育、旅游、商業設施提供更好的形象包裝;具有較好的防水、透光性能,建設周期短,可做持久性建筑,也可移動搬遷,有利于城建景觀及房地產項目的開發?？梢灶A見,21世紀中國的經濟突飛猛進,膜結構建筑將在未來大型建筑中展現新、奇、輕、美的特點,因此膜結構建筑的研究與開發有著廣泛的發展前景。經過找形分析而形成的摸結構通常為三維不可展空間曲面，如何通過二維材料的裁剪，張拉形成所需要的三維空間曲面，是整個膜結構工程中最關鍵的一個問題，這正是裁剪分析的主要內容。

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膜結構設計步驟

（3）風振動力分析

風力可分成平均風和脈動風兩部分。平均風的周期較長，其對結構的作用性質相當于靜力。脈動風的周期較短，其對結構的作用為動力性質。當結構的剛度較小，自振頻率較低時，在脈動風荷載的作用下可能產生較大的變形和振動，所以在設計索膜這類小剛度結構時，應進行風振動力計算。索膜結構具有振型頻譜密集、非線性特征和三維效應不可忽略等特點，針對高層和橋梁結構的風振分析方法不能直接應用。索膜結構的響應與荷載呈非線性關系，對于索膜結構定義荷載風振系數或陣風系數在理論上也是不正確的。影響中國膜結構廣泛應用的主要因素有：國產膜材料性能差，而進口膜材料價格高。

膜結構設計：應變補償

膜結構是在預張力作用下工作的，而膜材的裁剪下料是在無應力狀態下進行的，因而在確定裁剪式樣時，有一個對膜材釋放預應力、進行應變補償的問題。影響膜材應變補償率的因素可歸納為以下幾個方面：

（1）膜面的預應力值及膜材的彈性模量和泊松比，這是影響應變補償率的直接因素。

（2）主應力方向與膜材經、緯向纖維間的夾角，這一問題變的重要是因為膜材是正交異性材料。

（3）熱合縫及補強層，熱合縫及補強層的性能不同于單層膜，其應變補償應區別對待。

（4）環境溫度及材料的熱應變性能，尤其是雙層膜結構環境溫度相差較大時，要特別注意。

在荷載分析中，在每一荷載增量步中對所有的單元進行逐一判別，如發現褶皺單元，可按以下方法處理：

（1）修元剛度：減小褶皺單元對結構總體剛度的貢獻，即修改褶皺單元的剛度矩陣，從而減小自身的實際荷載分擔，結果是增加了相臨單元的負擔。

（2）修改結構剛度：回到找形階段，對曲面進行修正，即通過修改局部區域的邊界條件或調整預應力的方法來修正結構的剛度。