膜结构工程设计中的几点建议

膜结构是一种柔性结构 ,与传统的结构设计有很大的差别 ,在实际工程中我们常常忽视其特点 ,增加了工作的难度 ,下面结合实际工程 ,给出几点建议:

(1) 膜结构是通过曲面变形来抵抗外力的一种柔性结构 , 在建筑选型时要尽量选取负高斯曲率的曲面或其组合形式以增大结构刚度。

(2) 要注意膜结构边缘构件的处理 ,从而节约工程材料。充分利用已建成的建筑物或构筑物 ,将其作为膜结构的边缘支撑。当膜结构为独立建筑物时 ,首先应考虑将支撑做成独立柱 ,同时将独立柱相联组成空间框架。

(3) 尽可能将支柱设计为撑杆与拉索组成的三角形支撑。其优点是撑杆为轴压构件 ,而拉索为轴拉构件 ,可充分发挥构件的材料强度 ,每个构件都可以做得较轻巧。

(4) 膜面内应布置有向上凹的脊索和向下凹的谷索 ,以对抗不同方向的外力(雪荷载和风荷载) 。

(5) 优化膜结构的节点设计 ,达到画龙点睛作用。

(6) 荷载分析阶段对于荷载的取值及工况组合

自重 + 初张力

自重 + 初张力 + 风载

自重 + 初张力 + 雪载(或暴雨)

自重 + 初张力 + 风载(向下) + 雪载

自重 + 初张力 + 暴雨 + 风载(向下)

膜结构是柔性结构 ,体现很强的几何非线形 ,我国传统的以概率为基础的分项数表达式对膜结构设计不尽合适 ,建议采用如下的荷载组合效应 ,而不是传统的荷载效应的组合。