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索膜结构的三大设计要点
发布日期：2013-6-13 信息来源：新天空间1)初始形态分析
膜结构的初始形态分析应满足边界条件和合理预张力的要求，并满足建筑造型和使用功能的要求。膜结构中索膜构件的预张力值应根据膜材类型、膜面荷载可能产生的变形以及施工等因素确定。预张力值必须保证在***类荷载效应组合下，所有索、膜构件均处于受拉状态。此过程与方案设计过程密不可分，往往需反复调整方可既满足建筑形状的要求又保证结构的经济合理及安全可靠。在初始形态分析的研究过程中先后提出过非线性有限元法、动力松弛法(barnes，1974年)和力密度法(schek，1974年)等。目前普遍采用的是以固体力学大位移理论为基础的非线性有限元法，在此方法中，为了使预应力值保持不变，需令结构发生大位移和大变形时并不引起内力变化，即本构关系失效。因此，利用非线性有限元法进行找形分析是一个假想的数学过程，而非真实的物理过程，但反映了物理的真实性。
2)荷载分析
膜结构的荷载效应分析，应在初始形态分析确定的几何形状和预张力的基础上，考虑各种可能的荷载组合情况对膜结构内力和变形的影响。当计算结果不能满足要求时，应重新确定初始形态。索膜结构重量轻、刚度小、自振频率低，风荷载是结构设计中起决定性作用的外荷载，索膜结构对风的动力作用十分敏感，在设计中必须予以考虑，计算索、膜的内力和位移时，应考虑风荷载的动力效应。对于形状较为简单的膜结构可采用乘以风振系数的方法考虑结构的风动力效应。
3)裁剪分析
裁剪分析是膜结构设计中的一个关键问题，裁剪下料图的准确与否直接关系到施工安装后的平整度，即形态分析所得的膜曲面与实际施工安装后的曲面形状是否相吻合，进而影响到荷载分析结果的准确性。考虑到平面膜材有一定幅宽限制及膜曲面的复杂多样，裁剪分析过程主要分为两个步骤：① 将膜曲面剖分成空间膜片，称为裁剪线的确定；②将空间膜片展开为平面裁剪条元称为膜片展开。裁剪分析方法主要有：物理模型法、力学模型法和几何模型法等。