应变补偿
膜结构是在预张力作用下工作的,而膜材的裁剪下料是在无应力状态下进行的,因而在确定裁剪式样时,有一个对膜材释放预应力、进行应变补偿的问题。影响膜材应变补偿率的因素可归纳为以下几个方面:
(1)膜面的预应力值及膜材的弹性模量和泊松比,这是影响应变补偿率的较直接因素。
(2)主应力方向与膜材经、纬向纤维间的夹角,这一问题变的重要是因为膜材是正交异性材料。
(3)热合缝及补强层,热合缝及补强层的性能不同于单层膜,其应变补偿应区别对待。
(4)环境温度及材料的热应变性能,尤其是双层膜结构环境温度相差较大时,要特别注意。
膜结构的裁剪分析
测地线裁剪法
裁剪分析与找形技术的产生及发展过程较为相似,都是从测量实物模型开始的,对于简单规则的可展曲面,可直接利用几何方法将其展开。现代概念上的裁剪分析,主要还是依赖于计算机技术的发展而发展的。在此过程中,产生了许多方法,看台膜结构,如测地线法、有限元法、优化分析法,张拉膜膜结构,等等。下面介绍被广泛应用的测地线法(GeodesicLineMethod)。
测地线又称短程线,是大地测量学的概念,其通常被理解为:经过曲面上两点并存在于曲面上的短的曲线。所以用测地线作裁剪分析,就是以测地线来剖分空间膜面。这样做的好处是热合缝短、用料较省,南京膜结构,但热合缝的分布及材料经、纬方向的考虑不易把握。
求曲面上的测地线的问题,实际上是一个求曲面上两点间曲线长度之泛函较值的问题。由于膜结构几何外形的新奇多变,也就无法得到曲面上两点间曲线长度的泛函的显式,所以通常是求较值确定测地线上的若干点,再用线性插值的方法求中间点,从而求得测地线。
有了测地线就可以确定裁剪线:直接以测地线为裁剪线或从一条测地线向另一条测地线作垂线,以垂线中点的连线作为裁剪线。
索膜结构的发展趋势怎样?
到目前为止,国内外对索膜结构的设计理论、 设计方法与施工技术开展了相对系统的研究和工程实践;我国也制定了《索膜结构设计规程》,但尚缺相应的施工技术规范,尤其是在索膜结构的安全使用与维护方面研究甚少,拉膜结构,这是索膜结构的一个缺憾。 据悉较近有些公司正在试制有 PVDF 面层的聚酯织物和 PTFE 玻璃纤维织物,外观与性能都大有改进。近一段时间来,国外媒体表现出了对中国建筑设计所未有的关注。