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索穹顶膜结构景观的形态介绍
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2019-12-16

  本文所述项目是索穹顶膜结构景观在工程实践领域从设计到施工的成功应用,张拉膜结构中包括索穹顶结构,进行设计的初步须是初始形态的设计。

  所谓的“形”就是几何意义上的形状,所谓的“态”就是结构的预拉力分布状态。一种“形”对应一种“态”;反之亦然,一种“态”定然有一种“形”与它对应。张拉结构一个显明的特点即结构材料本身不具有刚度,由这些材料组成的体系还只是机构,只有对其施加了预拉力,它才具有了抵御外荷载的结构刚度。但不是任意给定一种预拉力分布都能保障该构造体系成为结构,只有在预拉力达到平衡时才是稳定的结构。索穹顶要在抵御外荷载前称其为结构,就须对它施加初始预拉力,并寻求它在拉力平衡时的形状,这就是本文所说的“形”和“态”。

  当然,这是一个动态循环跟踪过程,应先定义索穹顶膜结构景观各构件的名称,分别为内环、外环、脊索1~3、环索1~3、斜索1~3、撑杆1~3,。边界条件是确认的,即外环直径33。4m、内环直径9m。而穹顶的矢高、每根索的预拉力是未知的。初始形态设计就是要寻求达到边界条件、在合理的预拉力分布下,结构的外形包括矢高。所谓合理的预拉力,就是预拉力不能太小也不能太大。预拉力太小,刚度不足,在荷载作用下结构变形不能达到规范要求;预拉力太大,杆件强度又不能达到规范要求,无休止的加大截面又会造成用钢量增加。因此,这是一个假定预拉力分布、找形、受荷计算、调整预拉力分布、再找形、再受荷计算,直至循环到合理的预拉力分布及其对应形状的过程。当然,如果设计师有经验,初步假定的索穹顶膜结构景观预拉力比较合理,循环迭代3~4步即可得到满意的结果。

膜结构景观

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