索作为膜材料的弹性边界,将膜材划分为一系列膜片,从而减小了上海膜材料的自由支撑长度,使薄膜表面更易形成较大的曲率。
索的另一个重要作用就是对桅杆等支撑结构提供附加支撑,从而保证不会因膜材的破损而造成支撑结构的倒塌。
膜结构设计主要包括以下内容:
1)初始态分析:确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面,并能够抵抗各种可能的荷载工况;这是一个反复修正的过程。
2)荷载态分析:张拉膜结构自身重量很轻,仅为钢结构的1/5,混凝土结构的1/40;因此膜结构对地震力有良好的适应性,而对风的作用较为敏感。此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用。由于目前观测资料尚少,上海篷房布故对膜结构的设计通常采用安全系数法。
3)主要结构构件尺寸的确定,及对支撑结构的有限元分析。当支撑结构的设计方法与膜结构不同时,应注意不同设计方法间的系数转换。
4)连接设计:包括螺栓、焊缝和次要构件尺寸。
5)剪裁设计:这一过程应具备必要的试验数据,包括所选用膜材的杨氏模量和剪裁补偿值。
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