膜結(jié)構(gòu)

索作為膜材的彈性邊界，將膜材劃分為一系列膜片，從而減小了膜材的自由支承長(zhǎng)度，使薄膜表面更易形成較大的曲率。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度，這對(duì)于建筑節(jié)能十分重要。有文獻(xiàn)指出，膜材的自由支承長(zhǎng)度不宜超過(guò)15米，且單片膜的覆蓋面積不宜大于500平米。此外，索的另一個(gè)重要作用就是對(duì)桅桿等支承結(jié)構(gòu)提供附加支撐，從而保證不會(huì)因膜材的破損而造成支承結(jié)構(gòu)的倒塌。

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膜結(jié)構(gòu)在方案階段需要考慮的問(wèn)題有：

1，預(yù)張力的大小及張拉方式；

2，根據(jù)控制荷載來(lái)確定膜片的大小和索的布置方式；

3，考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水（雪）；

4，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，以避免應(yīng)力集中；

5，考慮膜材的運(yùn)輸和吊裝；

6，耐久性與防火考慮。

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；

2，細(xì)化支承結(jié)構(gòu)，以充分表達(dá)透明的空間和輕巧的形狀；

3，簡(jiǎn)化膜與支承結(jié)構(gòu)間的連接節(jié)點(diǎn)，降低現(xiàn)場(chǎng)施工量。

膜結(jié)構(gòu)是風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)，存在空氣動(dòng)力失穩(wěn)（AerodynamicInstability）的問(wèn)題。由于充分發(fā)揮了材料抗拉強(qiáng)度高的特性,使得膜結(jié)構(gòu)建筑具有以下優(yōu)點(diǎn):1。從本質(zhì)上看，結(jié)構(gòu)空氣i彈失穩(wěn)是由于結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過(guò)程中從與氣流的振型耦合中吸收能量，當(dāng)吸收能量大于耗散能量時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生能量累積，當(dāng)這種能量累積達(dá)到某一閥值（臨界風(fēng)速）后，結(jié)構(gòu)就會(huì)從一種低能量（穩(wěn)定）的振動(dòng)形式躍遷到另一種高能量（不穩(wěn)定）的振動(dòng)形式上去。所以，膜結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)風(fēng)速作用下的動(dòng)力失穩(wěn)問(wèn)題，幸運(yùn)的是至今還沒(méi)有這方面破壞的膜結(jié)構(gòu)實(shí)例。