膜结构依靠双曲率有效地抵抗施加的载荷。想象一下在一块平布上,施加的积雪只能通过水平纤维中的张力来抵抗,这有点像使悬索桥上的悬链线保持水平,并且它们仍然承担着路面板的重量。

   经典的双曲抛物面(图1),膜表面上的任何点都可以被拐角点约束。膜结构越平整,即高点和低点之间的高度差越小,在角上的合计负载就越大。可充气的织物结构是同步弹性形式,其中恒定的气压使膜结构膨胀成具有双曲率的形状。其他常见的抗弹形式为圆锥形(图2)和拱形形式(图3)

张拉膜结构  膜结构  膜结构设计

   几乎所有的张拉膜结构都来自这三种形状中的一种或两种。该表面源自这三种形状中的一种或两种形状的组合,膜的表面采用类似的特征双曲率。

   预应力是在安装过程中引入顶篷的拉力。膜表面的形状由两个主要曲率方向上的预应力之比来确定。这些是在计算机表单生成过程中建立的,计算得出的预应力的绝对值足以在任何负载情况下使膜的所有部分保持张紧。

   任何施加的活荷载将通过在膜内重新分布应力来承担。如果这导致任何部分进入压缩状态,即松弛,则会出现折痕。同样,如果预应力不高,则雪荷载可能会引起积水等。

深圳市金鑫空间膜结构建筑设计院是国内专业的膜结构建筑设计单位,是一家专注于膜结构建筑设计与研究的设计院。业务涉及张拉膜结构、骨架式膜结构、充气膜结构、钢结构;对PVC、PTFE、ETFE膜材有着丰富的设计经验。我们尤其擅长大跨度结构、异型空间结构、索结构、封闭式建筑以及开启结构的设计与研究,涉及的领域有景观膜结构、停车棚膜结构、体育设施膜结构、污水加盖池膜结构等。