張拉膜設(shè)計應(yīng)該分為幾個步驟?今天,我們邀請專業(yè)的膜結(jié)構(gòu)制造商介紹。膜結(jié)構(gòu)看臺膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系,是采用高強度柔性薄膜材料與輔助結(jié)構(gòu)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力,并形成應(yīng)力控制下的某種空間形狀,作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體,并具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結(jié)構(gòu)類型。膜結(jié)構(gòu)車棚膜結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好,可以不需要內(nèi)部支承,克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實現(xiàn)所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。根據(jù)曲面有限元建立的張力膜分析理論,張力膜的設(shè)計可分為三個步驟:
(1)找到的初始平衡形狀;
(2)各種荷載組合下的力學(xué)分析,確保安全;
( 3 )裁剪制作。
20世紀(jì)60年代以來,發(fā)達(dá)國家提出了多種計算方法,到目前為止,有限元法作為先進(jìn)、應(yīng)用廣泛的計算方法。然而,單元類型是三角形平面常應(yīng)變單元,這是由剛性板和殼的大變形理論轉(zhuǎn)換而來的。
它可以從下面的分析可以看出,作為軟殼拉膜僅是不適合這樣的拉伸平面元件中,由于剛性殼體,該單元可以被認(rèn)為是平坦的并且板彎曲平面應(yīng)力的組合單元,該單元可只是陣列單元陣列只是由兩個合并。張拉膜不是外殼的軟彎曲,僅由曲率變化膜表面,膜表面以引起內(nèi)力重分布以抵抗垂直于外表面的載荷。與此單元中,或者如果僅僅在平面內(nèi)的應(yīng)力板,直線部分將不反映應(yīng)變平面的z方向的位移,這導(dǎo)致在z方向上的效果不包括反節(jié)點力,關(guān)于每個單元的也不是一成不變的平衡。幸運的是,非線性應(yīng)變考慮z的位移,的影響的部分,使得每個組合在一起的整體平衡方程可以通過連續(xù)迭代平衡,需要在平面中過度位移滿足要求的缺點來近似單元的的平衡,并且實際情況是,只需要一定的平面,并且在位移曲率的平面并在其上的變化。
有鑒于此,我國在世界上首次采用張力膜技術(shù)裝置。應(yīng)變的線性部分引入了z位移和單元的曲率和扭轉(zhuǎn)率。非線性部分仍保留z位移的影響。這樣可以方便地滿足各單元或組合單元的平衡方程,大大減少迭代次數(shù),變形結(jié)果更符合實際情況。此外,由于單元中每個點的應(yīng)力不同,因此判斷褶皺是否發(fā)生更為準(zhǔn)確。各單元的曲率和扭轉(zhuǎn)比可以為判斷初始找形和切割的正確性和優(yōu)越性提供大量有用的信息。
曲面有限元法建立的張拉膜的形狀和內(nèi)力的計算方法極小曲面具有完美的表面形狀和應(yīng)力狀態(tài),是張力膜的一種合理和理想的初始狀態(tài)。所謂最小曲面是指在給定邊界條件下具有最小面積的曲面.這個表面上任意一點的應(yīng)力是相等的。20世紀(jì)60年代以來,發(fā)達(dá)國家提出了各種張力膜找形的計算方法,如物理模型法、力密度法、動態(tài)松弛法等。到目前為止,有限元法已經(jīng)被認(rèn)為是一種先進(jìn)的、應(yīng)用廣泛的方法。無論是在國內(nèi)還是在國外,都采用平面膜單元作為張力膜的計算模型。該方法是從剛性板和殼的大變形理論出發(fā)的。