膜结构在污水处理厂初沉池的应用优势
1、景观效果甚佳
可以充分发挥建筑师的想像,膜结构的曲线曲率是其他建筑难以达到的,能充分体现自然美、艺术美、技术美,而且与周围建筑环境相容性很强。
2、加工制造施工安装快
膜结构施工比正常钢结构施工快一倍,而且施工现场要求不高。
3、防腐效果强
由于膜结构建筑结构的特殊性,可将钢架架设在外面,膜结构张拉膜,只有膜材部分接触初沉池,基本解决了腐蚀问题,而且将来也不用考虑维护问题。
4、造价低
由于初沉池的跨度一般较大,张拉膜结构,使含钢量增加,这样膜结构建筑的造价更具优势。
5、使用年限长
膜部分使用寿命可达15年以上,钢结构部分可达50年以上。
膜结构找形的方法
有限单元法
有限单元法(FiniteElementMethod)是用来计算索网结构的非线性迭代方法,但现在已成为较普遍的索膜结构找形方法。其基本算法有两种,即从初始几何开始迭代和从平面状态开始迭代。显然,从初始几何开始迭代找形要比从平面状态开始来得有效,且所选用的初始几何越是接近了平衡状态,计算收敛越快,张拉膜膜结构,但初始几何的选择并非容易之事。两种算法中均需要给定初始预应力的分布及数值。在用有限元法找形时,通常采用小杨氏模量或者干脆略去刚度矩阵中的线性部分,外荷载在此阶段也忽略。
有限元迭代过程中,单元的应力将发生改变。求得的形状除了要满足平衡外,还希望应力分布均匀,大小合适,以保证结构具有足够的刚度。因此,找形过程中还有个曲面病态判别和修改的问题,或者叫形态优化(包括几何形态优化、应力形态优化和刚度形态优化等)。用有限元法找形的软件有澳大利亚FABDES等。
经过找形确定的结构初始形状满足了初应力平衡条件并达到预想的形状,但其是否满足使用的要求,还必须进行荷载效应分析。
可塑性强
铝合金型材是柔性的,也就能构成完整的正、负高斯曲率的双曲流线形,加之高强钢索在鸿沟的预张力及骨架构造的支持,膜结构,能够充分体现力与柔的联系并能呈现千变万化的外型形状。
耐高低温、耐腐蚀及自洁性好
铝型材能在-10到40度之间作业,加之重量轻,安全功能亦好;通常材料的防火安全等级达到B1级水平;能在盐碱的环境中正常作业,并有必定的自洁功能,铝合金型材外表能在雨水及人工淋水的情况下坚持本身的清洗。