山西车棚PTFE膜结构设计

　　膜结构一改传统建筑材料而使用膜材，其重量只是传统建筑的三十分之一。而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度（无支撑）建筑上实现时所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡的可视空间。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。另外值得一提的是，在阳光的照射下，由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光，无强反差的着光面与阴影的区分，室内的空间视觉环境开阔和谐。夜晚，建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空，建筑物的体型显现出梦幻般的效果。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。

　　张拉膜结构的材料特征和力学基本原理膜布是表面涂有涂层的化学纤维织物薄膜。它分为两部分，基层是化学纤维织物，它主要决定的力学特性，提供材料的抗拉强度和抗剪强度等；外层为涂层，主要解决材料的物理特性，提供材料的耐火、耐久性及防水自洁性。由膜布的技术特性决定，它既是结构材料，也是围护材料，是一种能将自由曲线的造型和透明质感有机统一起来的新型建筑结构围护材料。其自重轻，抗拉性好，更适合覆盖大空间建筑。

　　剪裁分析就是在预应力状态下的曲面形体上寻求合理的裁剪线位置及其分布，然后按照一定的方法将三维曲面展开为二维平面。一般要按照膜材料幅宽进行裁剪，但要兼顾到膜曲面曲率变化情况。由于膜材料具有双向异性性质，故裁剪线的布置要与计算时设定的膜材经纬向一致，才能计算结果与实际相符。膜材料的裁剪下料通常是在无应力状态下进行的。膜结构也被称为张拉膜（索膜结构）， 是根据建筑结构，膜材料，主要的结构体系组成，支持组件或电缆张力。其新颖特的建筑风格，良好的机械为一体的大跨度空间结构的主要形式特点。膜结构停车 棚是一种建筑结构，结合的建筑，结构力学，精细化工，材料科学，计算机技术作为一个整体，技术含量高，新形式。需要在其表面的变化，建筑师的设计，结 合整体环境和建设项目的标志性形象。建筑膜材料是聚酯纤维织物或PVDF，PTFE和其他表面涂层，连同质量稳定的PVC组成的形状，并能承受一定载荷的 建筑纺织品。由于不同的表面涂层，其寿命可达到15-50年。具有以下特点:

　　动力松弛法大特点是迭代过程中不需要形成刚度矩阵，节约了刚度矩阵的形成和分解时间，并可在计算过程中修改结构的拓扑和边界条件，该方法用于求解给定边界条件下的平衡曲面。其缺点是迭代步骤往往很多。用动力松弛法找形的软件有英国InTENS、新加坡WinFabric、英国Suface等。有限单元法（Finite Element Method）初是用来计算索网结构的非线性迭代方法，但现在已成为较普遍的索膜结构找形方法。其基本算法有两种，即从初始几何开始迭代和从平面状态开始迭代。显然，从初始几何开始迭代找形要比从平面状态开始来得有效，且所选用的初始几何越是接近平衡状态，计算收敛越快，但初始几何的选择并非容易之事。两种算法中均需要给定初始预应力的分布及数值。在用有限元法找形时，通常采用小杨氏模量或者干脆略去刚度矩阵中的线性部分，外荷载在此阶段也忽略。