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膜結構建筑中所使用的膜材料很輕,每平方米的重量只有1公斤左右。因此膜結構可以從根本上克服傳統(tǒng)結構在無柱大跨度建筑上所遇到的困難,可以創(chuàng)造出巨大的無柱大空間。膜材料與其他建筑材料相比要輕的多,屋頂采用了膜材料的建筑物,具有較強的抗震性及良好的安全性。而且,在發(fā)生災害時,采用了膜結構的多功能設施及體育館,其無柱而明亮的大空間,可以用來作為臨時的避難場所、急救中心、抗災指揮部等。因此,在危急之時,膜結構建筑可以保護人們的安全
膜結構的荷載分析是在形狀分析所得到的外形與初始應力分布的基礎上進行的,檢查結構在各種荷載組合下的強度、剛度是否滿足預定要求的過程。膜結構的找形有不同的理論方法,但荷載分析基本上都采用非線性有限元法,即將結構離散為單元和結點,單元與單元通過結點相連,外荷載作用在結點上,通過建立結點的平衡方程。
由于索膜結構是大變形問題,在推導有限元方程時,需考慮位移高階項對應變的影響,即考慮幾何非線性。當然,膜材本身也是非線性的,在工程應用上時,材料的非線性問題一般不予考慮
膜結構的設計可分為三個步驟:
1.找出一個初始平衡形狀
2.各種載荷組合下的力學分析以保證安全
3.裁剪制作。
膜結構作為只能抗拉的軟殼體是不適宜采用這種平面單元的,因為對于剛性殼體來說,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合,其單元剛陣可以由這兩種單元剛陣合并而成。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(nèi)力重分布來抵抗垂直于曲面的外荷載。
根據(jù)膜結構的形式不同,主要有骨架式膜結構、充氣式膜結構和張拉式膜結構這三種膜結構,大家在選擇的過程中一定要考慮實際情況,選擇一個適合的才好。其中骨架式膜結構是在鋼架或是其他材料的骨架上鋪裝膜材料的,以便能夠構造出不同形式的膜結構停車棚。
膜結構車棚雖然是采用新型的材料,但是在使用過程中,承受著很大的壓力。因為膜結構車棚的形狀和傳統(tǒng)車棚的形狀不同,膜結構車棚的抗壓能力是靠膜表面不同的形狀要實現(xiàn)的。