膜結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)

張拉膜結(jié)構(gòu)在安裝過(guò)程中會(huì)有意或無(wú)意地造成膜結(jié)構(gòu)膜面出現(xiàn)較小損傷，此時(shí)可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)。應(yīng)該對(duì)基層纖維布和涂層進(jìn)行定期檢查。對(duì)于小的裂口或長(zhǎng)度小于5cm的小洞可以直接在膜結(jié)構(gòu)膜面外傭加焊補(bǔ)丁予以修復(fù)，補(bǔ)丁必須作圓角處理。

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膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟

常用的計(jì)算機(jī)找形方法：

（1）力密度法

索網(wǎng)結(jié)構(gòu)中拉力與索長(zhǎng)度的比值定義為力密度（ForceDensity）。力密度法（ForceDensityMethod）是由linkwitz及Schek提出來(lái)的，原先只是用于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的找形，將膜離散為等代索網(wǎng)，后來(lái)，該方法被用于膜結(jié)構(gòu)的找形。在張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段所要考慮的要點(diǎn)有：1，保證膜面有足夠的曲率，以獲得較大的剛度和美學(xué)效果。把等代為索的膜結(jié)構(gòu)看成是由索段通過(guò)結(jié)點(diǎn)相連而成，通過(guò)確定索段的力密度，建立并求解結(jié)點(diǎn)的平衡方程，可得各自由結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

不同的力密度值，對(duì)應(yīng)不同的外形。當(dāng)外形符合要求時(shí)，由相應(yīng)的力密度即可求得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分布值。但該膜結(jié)構(gòu)為美國(guó)Weidlinger公司設(shè)計(jì)制作，由此也可以看出中國(guó)在該領(lǐng)域與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距很大。力密度法也可以用于求解小曲面，小曲面時(shí)膜內(nèi)應(yīng)力處處相等，肥皂膜就是建議的小曲面的例子。實(shí)際上的小曲面無(wú)法用計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算方法得到，所以工程上常采用確定誤差來(lái)得到可接受的較小曲面。

力密度法的優(yōu)點(diǎn)是只需求解線性方程組，其精度一般能滿(mǎn)足工程要求。用力密度法找形的軟件有德國(guó)EASY（EasyForm）、意大利Forten32、新加坡WinFabric等。

（2）動(dòng)力松弛法

動(dòng)力松弛法（DynamicRelaxationMethod）是一種專(zhuān)門(mén)求解非線性系統(tǒng)平衡狀態(tài)的數(shù)值方法，他可以從任意假定的不平衡狀態(tài)開(kāi)始迭代得到平衡狀態(tài)，早將這種方法用于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的是Day和Bunce，而B(niǎo)arnes則成功地應(yīng)用于膜結(jié)構(gòu)的找形。 　　力密度法只是從空間上將膜離散化，而動(dòng)力松弛法從空間和時(shí)間兩方面將膜結(jié)構(gòu)體系離散化。大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構(gòu)成鋼索網(wǎng)來(lái)支撐上部膜材的形式?？臻g上的離散化是將結(jié)構(gòu)體系離散為單元和結(jié)點(diǎn)，并假定其質(zhì)量集中于結(jié)點(diǎn)上。時(shí)間上的離散化，是針對(duì)結(jié)點(diǎn)的振動(dòng)過(guò)程而言的。初始

狀態(tài)的結(jié)點(diǎn)在激振力作用下開(kāi)始振動(dòng)，這時(shí)跟蹤體系的動(dòng)能；當(dāng)體系的動(dòng)能達(dá)到極值時(shí)，將結(jié)點(diǎn)速度設(shè)置為零，跟蹤過(guò)程重新開(kāi)始，直到不平衡力為，達(dá)到新的平衡為止。

動(dòng)力松弛法大特點(diǎn)是迭代過(guò)程中不需要形成剛度矩陣，節(jié)約了剛度矩陣的形成和分解時(shí)間，并可在計(jì)算過(guò)程中修改結(jié)構(gòu)的拓?fù)浜瓦吔鐥l件，該方法用于求解給定邊界條件下的平衡曲面。其缺點(diǎn)是迭代步驟往往很多。“高點(diǎn)”通常是由桅桿來(lái)提供的，也許是由于這個(gè)原因，有些文獻(xiàn)上也把張拉膜結(jié)構(gòu)叫做懸掛膜結(jié)構(gòu)（suspensionmembrane）。用動(dòng)力松弛法找形的軟件有英國(guó)InTENS、新加坡WinFabric、英國(guó)Suface等。