产品别名 |
张拉膜结构 |
面向地区 |
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张拉膜结构是建筑结构中新发展起来的一种形式,自从1970年代以来, 膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。城市的交通枢纽是城市命脉的关键性建筑,使用功能要求建筑物各组成单元的标志明确。因而近来年,这类建筑越来越多采用膜结构。建筑膜材料的使用寿命为25年以上。在使用期间,在雪或风荷载作用下均能保持材料的力学形态稳定不变。
建成于1973年的美国加州La Verne大学的学生活动中心是已有23年历史的张拉膜结构建筑.跟踪测试与材料的加载与加速气候变化的试验,证明它的膜材料的力学性能与化学稳定性指标下降了20%至30%,但仍可正常使用。膜的表层光滑,具有弹性,大气中的灰尘、化学物质的微粒极难附著与渗透,经雨水的冲刷建筑膜可恢复其原有的清洁面层与透光性。
膜材一种新兴的建筑材料,已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料”。膜材本身受压不大,抗弯也不是很好,所以要使膜结构正常工作就引入适当的预张力。此外,要膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。传统结构为了减小结构的变形就增加结构的抗力;而膜结构是通过改变形状来分散荷载,从而获得小内力增长的。当膜结构在平衡位置附近出现变形时,可产生两种回复力:一个是由几何变形引起的;另一个是由材料应变引起的。
对膜结构的形状设计、荷载分析、裁剪设计,应在考虑施工过程的基础上进行一体化的设计。膜材只能承受拉力,不能承受压力和弯矩。膜面的大主应力应小于膜材的强度设计值,在荷载长期作用下,小主应力应大于等于维持其初始平衡形状的应力值。膜结构一体化设计时,应考虑膜材的松弛、徐变、老化。膜结构设计时,应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。膜结构设计应考虑膜材破坏时,支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。
膜结构是建筑结构中新发展起来的一种形式,它以性能优良的织物为材料,或是向膜内充气,由空气压力支撑膜面,或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。自从1970年代以来, 膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。 膜结构已成为结构设计选型中的一个主要方案。成为化纤纺织品应用的一个重要领域。近年来在中国建筑 结构中也有长足的进展。 大坂万国博览会中的美国馆采用了气承式空气 膜结构。
从膜结构的跨度来看,近似椭圆形的美国馆,两个方向的跨度针别为 140m和 83.5m。以后东京后乐园的气承式膜结构,大跨度达201m。而美国亚特兰大的佐治亚穹顶,以椭圆形的屋顶覆盖了 240mxl92m的索膜结构。从当前的技术和材料条件看,完全有可能用膜结构来修建 1000m的大跨度建筑。从所覆盖的面积来看,1981年沙特阿拉伯吉大机场候机大厅的伞形悬挂膜结构的占地42万m2,已令人叹为观止。而如今在沙特阿拉伯的米拿,为了庇护来往的朝圣者,正在分三期建设与吉大机场类似的膜结构,总面积在100万m2以上,堪称 帐篷之城。
膜结构的特点之一就是它形状的多样性,曲面存在着无限的可能性。对于气承式空气膜结构来说,充气之后的曲面主要是圆球面或圆柱面,可能没有太多的选择余地。而对于以索或骨架支承的膜结构,其曲面就可以随着建筑师的想象力而任意变化。
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