一、膜结构的规划

　　1、曲面有限单元树立的膜结构理论剖析

　　膜结构的规划整体思路为:先找出一个初始平衡形状，然后进行各种荷载组合下的力学剖析，最终裁剪制造。关于膜结构的核算办法，目前以有限元法为最领先、最遍及被选用的办法。而单元类型皆为三角形平面常应变单元，该办法是从刚性板壳大变形理论移植过来的。

　　膜结构作为只能抗拉的软壳体是不适宜选用这种平面单元的，由于关于刚性壳体来说，这种平板单元能够当作平面应力单元和平板曲折单元的组合，其单元刚阵能够由这两种单元刚阵兼并而成。而膜结构作为软壳体是不能抗弯的，只能靠薄膜曲面的曲率改变，然后致使膜外表中内力重散布来反抗垂直于曲面的外荷载。假如仍是选用这种只有平面内应力的板单元，则应变的线性有些将不反映平面外z方向位移的影响，这致使单元不包括z方向节点反力，就每个单元来说静力是不平衡的。所幸的是应变的非线性有些思考了z向位移的影响，使得各单元兼并起来的总的平衡方程经过不断迭代能近似到达平衡，缺陷是需求过多的平面内位移来满意平衡的需求，而实际情况是只需求必定的平面外和平面内的位移及曲率改变就能够了。

　　思考到以上要素，选用曲面膜单元，应变的线性有些引入了z向位移及单元的曲率和扭率，非线性有些依然保留z向位移的影响项。这样不管是每个单元仍是各单元兼并后的平衡方程都能很容易满意，迭代次数大为削减，而变形结果也更契合真实情况。而且由于单元内各点应力都不相同，据此判别皱折是不是呈现会更为准确。最终求出的每个单元的曲率和扭率关于判别初始找形的正误和好坏以及裁剪下料都能提供许多十分有用的信息。用曲面有限单元树立的膜结构找形及内力核算办法极小曲面具有十分完满的外表形状和应力状况，是膜结构最合理的理想初始状况。

　　2、膜结构规划模型剖析

　　关于两头的膜结构，每个架间由一片双圆锥膜构成。中心的膜结构仍由一片双圆锥构成。一切的膜都将会有放射性接缝的规划，这是一种最完满的双圆锥膜结构规划。

　　3、对膜结构进行以下几种荷载工况剖析:

　　预应力

　　均布雪荷载0.4KN/sqm

　　均布风压力q＝0.4KN/sqm，Cp=0.6

　　均布风吸力q＝0.4KN/sqm，Cp=1.0

　　风荷载Y+Ve（正面），q＝0.4KN/sqm，Cp不定

　　风荷载Y—Ve（背面），q＝0.4KN/sqm，Cp不定

　　风荷载Y+Ve（旁边面），q＝0.4KN/sqm，Cp不定

　　风荷载和雪荷载剖析根据中国修建规范需求，在负载的情况下，不会有积水产生。

　　4、支撑结构

　　支撑结构包括一根悬臂构架和桅杆的组合，高点是由短桅杆支撑在构件上，以便膜结构以下的空间不隔绝。运用膜结构的反力来剖析支撑结构而且选用相应的资料。

　　5、膜材挑选

　　在挑选膜材时，选用国际上通用的安全系数5，不管任何工况下的最大膜应力均可适用。参照上海膜结构技术规范（DGJ08-97-2002，J10209-2002）从膜应力散布中能够看出，最大的应力集中于高点方位。为了优化资料的挑选，在这一区域运用补强片来增强它的强度。经过运用补强片，能够核算出这一有些的强度为一般强度的1.5倍。

　　6、装置程序

　　首要，钢结构将被悉数装置完结，由于膜结构是独立的有些，因而膜结构的装置能够一起进行。关于两头的膜结构，首要中心的架间将被装置，然后再装置两头，这样能够最小限度对钢结构构成危害。

　　二、膜资料的裁剪制造

　　膜资料的裁剪拼接进程是有差错的，这是由于首要用平面膜片拼成空间曲面就必定会有差错，其次膜布是各向异性非线性资料，在把它张拉成曲率改变多端的空间形状时，不可避免的会与初始规划形状有收支。所以就有可靠性、灵活性和完结时刻这三个规范来判别裁剪办法是不是有用。安置膜结构外表裁剪缝时要思考以下几个要素:

　　外表曲率。选用的是曲面膜单元剖析法，得到每个单元的曲率。假如相邻单元曲率相差很大，阐明在这个方位，曲面歪曲得很严峻，假如裁剪缝在此处不堵截重新开始，那么裁剪膜块的鸿沟在此处就会有很大的弧形。

　　膜资料的幅宽。找形剖析进程中的平面网格划分时，就要思考到膜资料的幅宽。尽量使一块膜布中包括的膜单元是完好的，不然还要经过插值核算断定膜块鸿沟点的方位。

　　鸿沟的走向。假如鸿沟对比平直，能够思考用一个膜块的长边作为这条鸿沟。不然只能用多个膜块的短边拼接成这条鸿沟。

　　漂亮。

　　三、膜结构的装置

　　1、施工次序

　　钢结构进行到必定期间时膜结构出场，而且依照施工次序来进行膜结构装置。

　　正确卸料，膜材的每个角于出厂前都会贴上标识注明方位，确认所需的膜材及预装置的方位是不是契合，以避免膜材错装或重复转移的工时糟蹋。

　　当心撤除包装箱，避免膜材受损，拆箱后依照膜材的展张的方式图对膜材进行最优化的吊装及展张工作，吊运时需求多人在不同视点调查，以避免不必要的灾祸发作。

　　膜材装置时，先装置中心有些的膜材，并将膜材从中心高点向外延展，施工人员一起于双向随时与之固定。

　　将两头的膜有些固定就位，然后各点同步施行均匀拉伸，确保膜材到达规划需求。

　　2、施工留意疑问

　　施工装置前应对膜体及零配件的出厂陈述、产品质保书、检测陈述以及种类、规格、色泽、数量进行验收。装置前查看的项目有:膜体外观质量；膜体上一切的拼缝及联系处的质量；螺栓、垫圈及铝合金、不锈钢压条无拉伤和锈蚀；索、锚具无涂层损坏及锈蚀；缆绳无污损。

　　工程现场的膜体应安放在搭设的辅佐架之上，保证安全，避免膜体污损。

　　膜的紧固夹板再装置前有必要倒角打磨平坦，不该有锐角锐边。螺栓不该有飞刺，一切与膜体触摸的金属件不该有尖利锋芒。

　　膜结构装置时，应在膜面上安设爬用安全网，工作人员在膜面上行走时应穿软底鞋，不该佩戴钥匙等硬物。不该损坏膜面。膜面与支撑结构间有必要设隔离层，不得直触摸摸。

　　膜结构装置宜在风力不大于四级的情况下进行。在装置进程中应充沛留意风速和风向，避免颤抖表象。发作强风时，应停止工作。

　　膜结构的构件施工有必要严格依照规范、技术规范和施工组织规划履行。

　　四、膜结构使用远景