膜结构找形的方法
动力松弛法
动力松弛法(DynamicRelaxationMethod)是一种专门求解非线性系统平衡状态的数值方法,他可以从任意假定的不平衡状态开始迭代得到平衡状态,较早将这种方法用于索网结构的是Day和Bunce,而Barnes则成功地应用于膜结构的找形。
力密度法只是从空间上将膜离散化,而动力松弛法从空间和时间两方面将膜结构体系离散化。空间上的离散化是将结构体系离散为单元和结点,膜结构厂家,并假定其质量集中于结点上。时间上的离散化,是针对结点的振动过程而言的。初始状态的结点在激振力作用下开始振动,这时跟踪体系的动能;当体系的动能达到较值时,将结点速度设置为零,跟踪过程重新开始,直到不平衡力较小,江苏膜结构,达到新的平衡为止。
动力松弛法的特点是迭代过程中不需要形成刚度矩阵,节约了刚度矩阵的形成和分解时间,并可在计算过程中修改结构的拓扑和边界条件,拉膜结构,该方法用于求解给定边界条件下的平衡曲面。其缺点是迭代步骤往往很多。用动力松弛法找形的软件有英国InTENS、新加坡WinFabric、英国Suface等。
根据表面涂层(Coating)和织物基材(Layer)不同,膜材料分为三大类:
(1)A类膜材是玻璃纤维布基上敷聚四氟乙烯树脂(PTFE),这种膜材的化学性能较其稳定,露天使用寿命达25年以上,为不燃材料(通过防火测试)。
(2)B类膜材料是玻璃纤维布基上敷硅酮涂层,由于膜材自身性能欠佳,现在基本不再使用。
(3)C类型膜材料是聚酯长丝布基上涂聚录乙烯树脂(PVC),这种膜材受自然条件如日晒雨淋等影响较大,一般使用寿命为10年至15年,是难燃材料(通过B1级防火测试)。
膜结构的特性
艺术性:充分发挥建筑师的想象力,又体现结构构件清晰受力之美。
经济性:由于膜材具有一定的透光率,膜结构景观,白天可减少照明强度和时间,能很好地节约能源。同时夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。大跨度:膜结构可以从根本克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。
自洁性:膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,可使建筑具有良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。工期短:膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成,可减少现场施工时间,避免出现施工交叉,相对传统建筑工程工期较短。膜建筑可广泛应用于大型公共设施:体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、购物中心、站台等,又可以用于休闲设施、使用工业设施及标志性或景观性建筑小品等。