雖然目前膜結構的建筑造型有其自身的優勢,但實際上,每種膜材料的找型方法是不同的。具體方法是什么?讓我們看看下一步
索膜結構找形分析的基本方法
索膜結構的全過程分析包括找形分析、荷載分析和剪切分析。其中,找形分析是全過程分析的初始階段,也是載荷分析和切削分析的基礎。
膜結構工程最早的找形分析方法是物理模型法,包括soap模型法和絲網模型法。然而
采用物理模型法確定初始曲面在設計和測量中非常不便,測量精度難以保證。20世紀70年代以來,隨著計算機技術的飛速發展,美國、英國、日本等國外學者提出并發展了基于計算機技術的張力結構找形分析,逐漸取代了傳統的模型測量方法。目前提出的膜結構找形分析方法基本上是基于力密度法、動力松弛法和非線性有限元法。
根據膜結構形式的不同,膜結構可分為膜結構和充氣索結構。不同結構形式的膜結構的找形方法也不同。
充氣膜結構的找形設計方法
充氣膜結構的找形分析過程是尋找壓差、預應力和形狀之間對應關系的過程,也是尋求結構預應力自平衡狀態的過程。它的本質是一個靜態平衡態的求解過程?1.在找形過程中,需要確定的基本參數包括:
結構表面拓撲關系、幾何邊界條件、表面幾何形狀、膜表面內外氣壓差、膜應力大小和分布。在一定氣壓的作用下,求解滿足平衡條件的膜表面幾何形狀和相應的應力
力分布是充氣膜結構找形分析中需要解決的基本問題。
張拉膜結構的找形設計方法
張拉膜結構是將一定的預應力預先施加到索膜上,形成一定幾何形狀的空間曲面,以承受張力作用下的荷載的一種結構形式。找形設計最常用的方法是力密度法、非線性有限元法以及二者的結合。目前,對膜表面三角形單元和四邊形單元的張力分析已經進行了研究。綜合分析的思想,即先用力密度法確定形狀,然后用其近似解作為非線性分析的初值,也有很多應用。