探索膜結構找形的奧秘

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發(fā)布時間：2020-10-28

來源：上海示一膜結構

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在膜結構行業(yè)里面有很多想不到的新知識，比如：膜結構需要找形嗎？膜結構找形是不是很重要？示一小編一時半會兒也弄不清楚了。那今天我們就來了解一下膜結構找形的重要性。

膜結構找形是膜結構設計的起始步驟，在這一過程中，需要綜合考慮建筑的平面/立面要求和建筑功能，以及下部支承條件等因素來確定符合邊界條件和力學平衡要求的曲面形狀。

實際上膜結構的設計打破了傳統(tǒng)的“先建筑,后結構”的設計方式，事實上是要求建筑師和結構師在方案建議階段便緊密結合在一起，共同確定建筑物的外形。
從力學的角度來看，膜結構的找形問題可以歸結為求解空間曲面的初始平衡問題。這一問題包含了如下幾個重要參數(shù):
1、結構拓撲關系
2、幾何邊界條件
3、結構幾何形狀
4、體力和面力
5、初始預張力的大小和分布
其中,結構拓撲關系是指不同結構構件之間的連接關系，在計算機有限元模型中，也可以將其理解為結構單元之間的連接關系。體力和面力是指結構自重和外荷載，在找形階段外荷載通常為零。結構幾何形狀是找形階段所要求解的，一般屬于未知量。幾何邊界條件和初始預張力通常由結構工程師根據(jù)建筑條件和施工條件等因素來綜合確定，是找形階段的主要自變量。可以說找形就是尋求以上諸多因素的平衡點。