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膜结构看台建设全过程的技术关键与措施
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2021-05-11

  一、曲面病态的判别与修改措施:

  曲面病态判别的准则可以是几何、预应力及刚度。几何准则主要是看曲面外形是否符合了建筑师设计的意图。预应力的准则主考虑膜材性能、张拉与支承边界条件能否实施。刚度准则主要看其刚度是否够符合设计的要求。

  曲面的修改仍采用上述NEM,可采用几何控制或预应力控制。

  二、预应力的施加措施:

  一个设计理想的膜结构应使膜材弹性的主轴方向与主应力方向一致,并且尽量的使整体膜面处在等张力的状态。分析程序时,施加预应力应综合考虑曲面形状、张拉及支承边界、裁剪式样(主轴方向)等,分区施加。

  三、皱折的防止和处理措施:

  荷载态的分析仍采用NEM。为保障膜元一直处于张拉状态、防止有皱折,每个迭代步之中均逐个计算膜元的主应力,在出现压应力时,说明曲面的刚度不足,给出受压单元号(或用图形显示皱折出现区域),返回至曲面修改。

  四、裁剪分析的措施:

  裁剪膜结构的分析乃是当前的研究热点。基于整个过程一体化的分析思想,裁剪分析是在顾及了预应力的施加分区、单元部分措施及薄膜材料性能的基础上。寻求合适的裁剪式样并且,一旦确定了裁剪线,需将裁剪线定义为公共边重新进行单元剖分,并以实际的欧拉角重新回到形状判定及荷载态分析程序中,对结构进行重分析。

  五、可视化技术:

  基于实用化的考虑,本文试图将初始几何曲面的寻找、曲面的修改、结构的预应力分布、裁剪式样及裁剪线等借助于计算机图形技术显示出来,即根据给定的几个控制点,可以生成一个初始几何图形;借助于给定几何求出对应预应力的措施,得到相应的预应力分布,预应力的大小以颜色的深浅及数值来表示;若以几何为控制参数修改曲面,可直接在图形上进行。荷载态分析中,若局部出现皱折,亦在图形上显示出来;借助图形技术,还可直接给出裁剪线,并给出相应的裁剪平面图。

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