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发布时间:
2024-06-24 20:08
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膜结构建筑是建筑结构的一种新形式,它集建筑,结构力学,精细化工,材料科学和计算机技术于一体,具有很高的技术含量。其弯曲的表面可以根据建筑师的设计需要随意改变。膜结构建筑以新颖独特的建筑形态和良好的应力特性,广泛用于体育健身设施,文化娱乐设施,交通运输设施,工农业建筑和地标建筑。
首先它具有艺术性,以造型学、彩学为基础,结合自然条件及民族风情,能根据建筑师的创意设计出传统建筑实现的曲线及造型,这种曲面外形使其具有强烈的雕塑感。其次,在成本方面,对于大跨度空间结构来说,采用膜结构的成本只相当于传统建筑的一半或更少,是建造工期较短的大跨度建筑时就更为经济,而且膜结构能够拆卸搬迁。膜结构所用的膜材本身具有良好的透光率,建筑空间白天可得到自然的漫射光,能节约大量照明能源。
膜结构建筑作为-种建筑体系所具有的特性主要取决于其的形态及膜材本身的性能。恰由于此,用膜结构建筑可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案,同时给建筑设计师提供了更大的想象。靠互反向的曲率来保障,因此需制作成凹凸的空间曲面,故惯上又称空间膜结构。使用膜结构的好处:膜结构建筑的整个造价仅为传统建筑的1/3至1/2,张拉结构的造价是根据不同的跨度和设计方案之间存在较大的差异,但和传统建筑方式相比,价格效益比都为明显。同时,因为膜材具有一定的透光率,在白天也可减少照明强度与时间,可很好地节约能源,在夜间彩灯透射所形成的绚烂景观也可达到一个很好的观赏效果。
膜结构属于空间结构体系,它不同于一般的钢、木、砖和钢筋混凝土结构,是继网架、薄壳、悬索结构之后新崛起的一个结构体系。近三十年来,预应力 索在结构体系中的作用和优势已为工程师所充分认识,各种新型索和膜结构体系得到了广泛的研究和应用。从膜结构的构造和受力特点可将膜结构分为张拉膜结构、充气膜结构和框式膜结构三大类。张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力,膜既是建筑物的维护体又作为结构以抵抗外部荷载的作用,因此在一定的初始条件下,其形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题,都需通过计算确定,张拉膜结构的发展离不开计算机技术的进步和新算法的提出。