天津ETFE膜结构工程
而“水立方”结构几何体的基本模型是基于优化改良的多面体 组合建立起来的。 其几何体是这样形成的: 首先生成一个比水立方建 筑的的更大的多面体阵列,再把这个阵列围绕(0,0,0)——(1,1,1) 矢量轴旋转60°,在多面体阵列中切出 176.5389m× 176.5389m× 29.3789m 立方体的建筑外形。然后在立方体的内部挖去内部使用空 间,这样便切出了屋盖和墙体结构。多面体单元在两个切割平面上切 出的屋盖结构的上弦、下弦杆件和墙体结构内外表面弦杆, 两个切割 平面之间的多面体棱边便为结构的腹杆。“水立方” 也运用了新型的多面体空间钢架结构,这种新结构则由复杂的类WP 多面体单元填充的实体减去不需要的空间而得到,基本类WP多面体单元一个角点(即结构中的节点)上只有四条边 (即结构 中的杆件 )与之相连 ,而传统网架一个节点上至少有6根杆件与之相连 , 角点形式只有三种,一共只有四种边长,类WP 多面体阵列经旋转、 切割形成结构的屋面和墙面后,与表面上节点相连的杆件数多为6根。这种几何构成的结构体系当杆件之间铰接时几何可变 ,不能承受外荷 载,因此多面体空间刚架结构的杆件之间刚接 ,才能形成结构承受 外力,其杆件内力除了与普通网架一样有轴力外 ,还有双向弯矩、双 向剪力和扭矩 ,与刚架杆件相似 ,因此称之为刚架。
充气膜结构它是以柔性结构体系来承受风荷载和雪荷载等各种外荷载的作用,由于膜结构的特点以及膜材的特殊性,充气膜结构的设计分析过程也不同于以往的钢筋混凝土和钢结构。充气膜结构的结构计算包括初始形态分析、受荷分析及模态分析等内容。
膜建筑的广泛应用农业:沼气池(袋)罐、养殖、畜牧业、屠宰场等气膜具有很好的防腐、防潮、防渗漏性能,充气膜足球场,抗老化,抗紫外线,可露在外使用,材料使用寿命可达到20-30年,有很好的经济效益,因此也常常应用在农业领域。应急救灾:流动医院、临时安置房、指挥中心。气膜建筑以其建造的特点,在救灾、急救这样的场合当中,充气膜临时救灾处,确确实实能够大显身手。可拆卸,可搬迁,能二次利用。
并且,也存在这么一种结构(被称为骨架膜结构):主要受力由钢结构等的骨架承担,膜仅作为骨架构件间张拉过渡的角。膜结构在国内的应用晚于国外近 50 年,但近十几年来,膜结构在国 内的应用发展速度高于世界地区。 目前,膜结构已广泛应用于大 型体育馆,展览中心,航空和铁路交通,文化娱乐等公共建筑中。膜结构是一种古老的结构型式,它具有轻盈,纤薄,柔软的质感,与传统的混凝土有明显的区别,常常能给人以耳目一新的艺术感受。 膜结构属于柔性材料,膜材本身的受弯刚度几乎为零,但通过不同的支撑体系可以使薄膜结构承受张力,从而形成具有一定刚度的稳定曲 面。膜结构能够从根本上克服传统结构在大跨度建筑上实现所遇到的 困难,可建造出巨大,明亮,无遮挡的可视大空间。膜结构突破了传 统的建筑结构形式,可形成各种自由空间曲面,不重复,多变化。这 也是薄膜结构更具有艺术性的一个原因。例如在上海世博会世博轴膜 屋面正是应用了这种特性,才建出了轻质大跨度的结构。除了这些在建筑结构上的特性,还有以下在物理与在实际生活上的特点。