膜结构的应用前景

随着工业的发展与计算技术的进步，膜结构也从临时建筑迈入持久性建筑行列，并成为当代充满活力的一种新型大跨度空间结构体系。在许多国家举办奥运会、世博会的场馆建设中，膜结构以其绚丽 的色极和丰富的造型赢得了人们关注、认同。1995年建成的北京房山游泳馆(跨度33m，1100m2 )与鞍山农委游泳馆(跨度30m，1000m2 )是我国正式应用于工程的空气支承膜结构，标志我国开始启动膜结构的工程建设。1997年通过引进国外膜结构技术建成了上海八万人体育场看台挑棚后，又相继建成了青岛颐中体育场挑棚膜结构、杭州游泳馆、网球馆双层膜结构等二百余项膜结构工程，年增长率达20%以上。目前膜结构除了用于体育馆、体育场 等体育设施之外，还广泛应用于商业、教育、交通运输设施等。由于膜结构新颖美观的造型和多变的色 彩，还可用于标识性建筑，例如城市与地方的标识、公园入口标识、展览会标识、行业与会议标识等。然而，目前膜结构在我国尚处于小范围的试验阶段，但随着我国经济实力的增强，新工艺、新材料、新设备的出现，膜结构建筑将成为我国21世纪空间结构的发展主流。

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膜结构建筑特点

1.5 费用低

膜材本身就是装修材料，可减少建筑物二次装修费用;膜结构建筑屋面的膜材透光性好，能透过大量柔和的自然光，大理膜结构建筑，降低白天的照明费用以及整个建筑的供热与空调费用。对于同等大小的建筑，采用膜结构，其成本只相当于传统建筑的二分之一或更少。特别是建造短期应用的大跨度建筑时，就更为合算。如今，膜结构已广泛应用于各类建筑结构中，如:体育场馆、游泳馆、商场、大面积温室、公共建筑、厂房设施等。

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膜结构设计：应变补偿

膜结构是在预张力作用下工作的，而膜材的裁剪下料是在无应力状态下进行的，膜结构建筑安装，因而在确定裁剪式样时，有一个对膜材释放预应力、进行应变补偿的问题。影响膜材应变补偿率的因素可归纳为以下几个方面：

（1）膜面的预应力值及膜材的弹性模量和泊松比，这是影响应变补偿率的直接因素。

（2）主应力方向与膜材经、纬向纤维间的夹角，这一问题变的重要是因为膜材是正交异性材料。

（3）热合缝及补强层，热合缝及补强层的性能不同于单层膜，其应变补偿应区别对待。

（4）环境温度及材料的热应变性能，尤其是双层膜结构环境温度相差较大时，要特别注意。

在荷载分析中，在每一荷载增量步中对所有的单元进行逐一判别，如发现褶皱单元，可按以下方法处理：

（1）修元刚度：减小褶皱单元对结构总体刚度的贡献，即修改褶皱单元的刚度矩阵，从而减小自身的实际荷载分担，结果是增加了相临单元的负担。

（2）修改结构刚度：回到找形阶段，膜结构建筑造价方案，对曲面进行修正，膜结构建筑造价，即通过修改局部区域的边界条件或调整预应力的方法来修正结构的刚度。

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