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看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用始于1996年前后。在此之前,只有少量采用織物材料的由熟練工人或裁剪師傅制作和安裝的小品膜結(jié)構(gòu)建筑。相信隨著工程應(yīng)用的增多和技術(shù)的積累和發(fā)展,我國國產(chǎn)膜材質(zhì)量會(huì)很快趕上發(fā)達(dá)國家膜材。1996年,上海陸家嘴中央綠地公園建成了一個(gè)膜結(jié)構(gòu)小品(圖1,圖名括號(hào)中為建造時(shí)間),這一小品出現(xiàn)在很多宣傳浦東開放的印刷宣傳品上,自此看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)這一采用特殊織物材料的建筑類型才引起公眾和建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)人士的關(guān)注。
盤錦體育場(chǎng)建造起止時(shí)間為2012~2013年,建筑面積60570m2,PTFE膜材展開面積26000m2。體育場(chǎng)采用橢圓形馬鞍面布置,由X形內(nèi)外柱、三角形環(huán)桁架組成的鋼結(jié)構(gòu)提供外圍支撐,由內(nèi)環(huán)索、148根交叉形徑向吊索、72根徑向脊索、72根徑向谷索、膜邊索和PTFE膜材構(gòu)成整體張拉式索看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)屋面;篷蓋出挑距離東西看臺(tái)很大42m、南北看臺(tái)很大30m。環(huán)索為傾斜的馬鞍形。2000年后,看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)在我國各類體育、展覽、文化等建筑中開始得到非常迅速的發(fā)展和應(yīng)用,這一發(fā)展勢(shì)頭一直持續(xù)至今。
與看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)發(fā)展相伴的是我國索支承結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用的迅速發(fā)展,索穹頂、輪輻式索桁架、單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。多功能移動(dòng)屋蓋結(jié)構(gòu)也伴隨著看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展取得了較多應(yīng)用。
膜結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)下的損毀也時(shí)常發(fā)生,許多研究者均在進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)的風(fēng)致振動(dòng)研究,包括CFD數(shù)值模擬方法、風(fēng)洞試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等的工作均在開展,這一領(lǐng)域的研究任種道遠(yuǎn),要取得能夠?qū)嵱玫拇_保膜結(jié)構(gòu)臺(tái)風(fēng)下安全的設(shè)計(jì)方法尚需許多研究者的努力。
體育場(chǎng)看臺(tái)的外觀設(shè)計(jì)一向都是露天的,所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候我們需要注意它的承重力和平衡,因?yàn)橐话愣际菃蝹?cè)建造或者環(huán)繞建造,必須有無數(shù)個(gè)支撐點(diǎn)才能讓整個(gè)頂子具有強(qiáng)抗風(fēng)、抗震的功能。
避免膜材損壞撕裂
設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)膜結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)確保膜面在張拉后具有足夠的剛度;細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)要考慮到二次張拉的可能性;對(duì)發(fā)生松弛的膜面要及時(shí)進(jìn)行二次張拉。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要保證足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,以適應(yīng)膜面在風(fēng)作用下的撕裂或變形。