江西商业街PTFE膜结构的工程

　　空间结构建筑的美感往往令人震撼，而这种震撼源于合理的结构设计! 直线是美的，因为它有力度感，曲线也是美的，因为它有张力感；蜂巢是美的，蜘蛛网也是美的，它们的共同点是因为有着合理而简约的结构，而又具备各自非常实用的功能。建筑的美，无非在于造型、色彩、装饰、人文、理念等几个方面，张拉膜结构作为一种轻型结构建筑形式，不仅完美的诠释了这几个方面，也做到了与建筑的和谐统一，建筑即结构，结构即功能，建筑结构功能三位一体，才能呈现出建筑作品的极致美感。

　　张拉膜结构建筑的设计核心在于控制结构的边界条件以及支承结构的几何形状，从而找到满足设计要求的最佳膜面形态。与传统建筑设计相比，张拉膜结构建筑设计是一个多专业间的相互协调过程。为了得到满足功能要求的最简约设计，结构建筑师必须要与其他工程师紧密合作。

　　由于结构性能的高效性，膜结构可以通过膜面形状的大变形来重新分布局部集中荷载，而不会使该区域的膜面应力显著增加。这些特性使膜结构成为轻型结构，即它在具有多变造型的同时，既能够有效地承载又可保持外观简洁，这也是张拉膜结构建筑常常被认为具有震撼力美感的原因。

　　膜材的使用寿命可达25年以上。薄膜表面平滑有弹性，大气中尘埃、化学粒子难附着和渗透，建筑膜经雨水冲刷后，可以恢复其原有清洁面层和透光性。景观张拉膜结构建筑的设计和构建不是随意进行的。建筑的长、宽、高各是多少、所用的膜结构数量是多少，建筑中不同用途分类是怎样的等等，都要进行具体的分析，只有对景观张拉膜结构各项尺寸都确定了之后，建筑人员才能够建造出设计中的景观张拉膜结构建筑。景观张拉膜结构的初始态设计是一个需要反复修改，反复商榷讨论的过程，当基本形态确定后需要考虑它的荷载态。膜材是比较轻的，搭建而成的膜结构和钢材建筑、混凝土建筑相比重量也的轻，因而在承载能力上有一定的欠缺，需要多加考虑，不过重量轻的同时也说明景观张拉膜结构具有很好的地震适应性，发生倒塌的时候不会造成严重后果。

　　常用的张拉膜结构几何非线性荷载分析软件有:美国ANSYS，德国EASY（EasyScan）、意大利Forten32、新加坡WinFabric，英国InTENS等等。膜结构的皮带连接:是一种张力和形状可调的连接方式，由侧绳、环、膜边(索或钢筋)、皮带等组成。力的传递方式主要是通过薄膜材料到侧绳，从侧绳到环，然后通过皮带到电缆或钢筋。本实用新型具有形状调整方便，拉伸应力根据情况分布的优点。缺点是安装费时费力，很难控制张力。因此，皮带连接主要用于环境。在膜体膨胀前，在平台上铺上临时布，膜材料损坏和膜材料清洗，严格按规定顺序展开膜体。在打开包装前，应校对包装上的标记，确定安装位置，并根据标记的方向展开，以尽可能避免膨胀膜在现场的移动。工人在展开的膜表面行走时，应穿软底及不戴硬物，以膜体刮伤。在平台上展开膜体后，将膜材料与夹板连接并固定。夹板的规格和夹板之间的间距应严格按照设计要求安装。对于一次悬挂到位的薄膜体，夹板螺栓和螺母也同时拧紧。膜结构在吊装过程中，控制各起升点的上升速度和距离，以薄膜表面力的均匀传递。张拉是整个膜结构工程施工中的一个重要环节。施工项目能否达到预期效果，取决于张力是否满足设计要求。当支护结构为刚性边界时，预应力的应用应通过结构进行。对于柔性边界，可以通过调整支撑的位置来调整预应力，在张拉膜结构中，薄膜材料的张拉预应力由电缆提供。张拉膜结构是一种空间结构形式，在这种空间结构中，各种度薄膜材料和钢筋构件(钢框架、钢柱或索)以一定的方式产生一定的预张应力，形成一定的空间形状，作为覆盖结构，能够承受一定的外荷载。

　　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。