顶棚膜结构加工

临朐悦达膜结构工程有限公司与您一同了解顶棚膜结构加工的信息,为什么成型模拟如此重要，却又没有成为球场膜结构设计中的一个关键环节呢？这是由于膜结构的成型模拟中存在一个难以跨越的题，那就是成型过程中膜结构的初始形状无法确定。膜结构的成型模拟类似于膜结构的荷载分析，要计算结构的平衡形态，可以通过非线性有限元法来进行计算。而要通过非线性有限元法计算结构的平衡形态，一个确定了形状和应力的初始形态是必要的。剪裁分析虽然通过找形分析确定了球场膜结构的设计形状和预应力，但这只是结构由一整张理想膜材料构成的理论形态。但是在实际的球场膜结构工程中，它并不是一体成型的，而是需要由许多无应力的平面膜片相互焊接，然后通过张拉或是充气的方式来达到设计形态。

顶棚膜结构加工,球场膜结构的设计数据来源是对膜结构的静动应力计算分析，计算膜结构建筑在雪荷载、自重或其他外力作用下的抗应能力，刚度、主体结构须保障不变异，即是通常说的保障结构的安全性。由于膜结构遮阳棚的自重小，膜材料柔性大，自振频率低，在风荷载作用下，结构容易因风吸力产生振动现象，导致膜材料发生撕裂破坏的风险，所以，应根据建筑施工所在地的风条件系数计算风荷载，验证整体结构的抗风性指标合格。另外，由于找形分析所得到的球场膜结构通常为三维不可展空间曲面，而该空间形状是由剪裁、拼装的二维膜材张拉形成的，怎样准确地将三维转化展开为相应的二维下料膜材则是剪裁分析的关键和难点。裁剪分析是球场膜结构设计实践中的重要环节，它将找形分析得到的空间曲面通过若干条裁剪线分解成片，然后展开到平面上形成裁剪片以便施工使用。在裁剪分析计算中需要解决两个主要题一是将曲面裁剪片展开成平面；二是在曲面展成平面的过程中，释放膜面预应力。若裁剪下料计算分析不当，一方面会给球场膜结构施工造成了很大的困难，另一方面也很容易导致施工成形后，球场建筑外形与设计预期存在较大差异、结构体系中预应力分布不合理，甚至出现结构破坏。

由于球场膜结构是一种强度高、多功能建筑材料，所以其应用范围很广泛。目前，有许多地区已经开始应用这种新结构。膜结构在建筑中的应用，可以大幅度提高房屋的抗震性能和抗水性。二是节省空间。在屋顶层，如果采用了膜结构，可以减少地面上空气的流失和湿度的影响。下面就对整体张拉式球场膜结构在设计计算中存在的题做个简单的分析。传统的整体张拉式球场膜结构的设计包括三个主要方面初始形态分析，荷载分析和裁剪分析；此外还有结构构件尺寸的确定和连接设计。三个主要方面互相影响，但初始形态分析是基础。目前，比较流行的初始形态分析方法有力密度法，动力松弛法和有限单元法。

球场膜结构设计主要包括找形分析、荷载分析、剪裁分析三大过程。膜材本身并不具备抗压、抗弯以及抗剪能力，因此其刚度和稳定性要由膜面的曲率变化以及膜材中的预张应力来提供。找形分析就是要找到这样一个满足相应边界条件和受力平衡的曲面。它包括初始几何形体的确定和结构形状判定分析。结构的初始几何形状的确定是指在满足几何边界条件和曲面成形法则的条件下，采用数学的曲面拟合理论构造结构曲面；球场膜结构的找形分析是指在结构初始几何确定的基础上，求得一个满足力学平衡、稳定的预应力分布的曲面。

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