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設 計 概 述
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膜結構因其較強的材料非線性、幾何非線性、風敏感性和大變形效應而完全有別于一般結構。膜結構設計主要為:找形分析(FORM-FINDING)、荷載分析(LOAD-ANALYSIS)、裁剪分析(PATTERNING)。
(一)找形分析(FORM-FINDING)
找形分析的主要內(nèi)容是尋找并確定一個滿足膜內(nèi)力平衡條件同時又接近設計者預想造型的曲面。
(二)荷載分析(LOAD-ANALYSIS)
荷載分析主要是由找形確定的曲面形式在各種外荷載作用下其變形、膜內(nèi)力的求解,從而進行安全性評價和結構選材選型。這一過程主要包含結構靜力分析和風動力分析。
目前,較為成熟的靜力分析方法主要是非線性有限元法,風動力分析由于曲面形態(tài)的千變?nèi)f化,體形系數(shù)難以確定,大部分安全系數(shù)高的結構都需經(jīng)風洞實驗才能確定。
(三)裁剪分析(PATTERNING)
裁剪分析是在考慮預應力的施加分區(qū)、膜材的性能、幅寬及單元的剖分策略的前提下,尋找合適的裁剪線位置及其分布,確定裁剪式樣,計算二維膜材的裁剪下料圖。
裁剪分析方法:物理模型法、幾何模型法、平衡模型法!
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