沈阳张拉膜结构建筑遭破坏的重要原因

2022-11-14 14:39


由于自由边界(软边界)造型面是依赖张拉角点施加预应力成型的,软边界上的受力是轴向拉力的合力与膜面内的垂直于边界的拉力的平衡,严格按照软边界的空间位置替换成硬边界后,理论上膜面几何形状和受力状态不改变。但沈阳膜结构是依赖造型曲面变形——从一种平衡状态转换到另一种平衡状态——来抵抗外部荷载的,膜结构的平衡转换由外部作用——膜面受力变形——软边界受力变形——传力至张拉角点——完成受力变形到另一个平衡状态,其中软边界的变形帮助膜面消解外部荷载,保护了膜体安全;硬边界(刚性边界)时由于边界的相对刚性,膜结构的平衡转换变成由外部作用——膜面受力变形——传力至硬边界——完成受力变形到另一个平衡状态,少了边界本身的受力变形,几乎全部的荷载引起的变形都由膜体承担,加大了膜面变形过程中集中应力出现的概率,这也是沈阳张拉膜结构建筑遭破坏的一个重要原因。


沈阳张拉膜结构建筑遭破坏的重要原因


在设计硬边界曲面造型的膜结构时,应当参照相近造型的软边曲面造型,在软边造型合理的情况下,再按照膜面受力方向调整替换软边界为硬边界。

其特点是:

(1)膜片的预应力施加是在膜片的周边边缘,对于刚性硬边界来说理论上是线荷载。

(2)其单元组合容易与支撑结构结合,由于膜结构硬边界的刚度相对较大,故抵抗恶劣天气能力较强,多应用于大型膜结构工程。

(3)膜造型受边界控制明显,可以近似地认为确定的边界对应确定的膜片形状。

(4)由于刚性边界需要更多的支撑体系,构件数量和尺寸均会相应增加;若支撑结构所占比例过大时,会失去膜结构建筑轻盈飘逸的视觉感受

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