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針對膜結構損耗麵積計算工作(zuò)總結
作者:admin 來源(yuán): 日期:2016/10/18 17:09:36 人氣:
我們先來回顧一下傳統結(jié)構的(de)設計過程。傳統(tǒng)的結構設計是由建築師先給出(chū)建築方案,結構師(shī)選擇合理的(de)結構體係並初步選定構件的截(jié)麵尺寸,然後才是結構分析和構件設計。需要(yào)強調的是,這裏講的(de)是設計而不是計算,設計更多的是從荷載(zǎi)傳遞途徑或者說力流分布角度來考(kǎo)慮的,用時下流行的話說(shuō),是"概念(niàn)設(shè)計"; 而結構方案確定(dìng)之後具體到每個構件要用多大的截麵﹑配多少鋼筋(jīn)等(děng)等,則是計算或者叫計算設計。計算可以由(yóu)相應的電腦程序來完成,而設計才是工(gōng)程師的主要工作。
 
    張力結構以索﹑膜等柔性材料為主要受力構件,而索(suǒ)膜本身並不能維持既定的空間(jiān)形狀。要保持穩定,必須施加預應(yīng)力。不同的預應力分布及其數(shù)值(zhí),決定不同的形狀, 建築師給出的任一外形,未必有合理的預應力分布與之對應,甚至未必能夠張成。
 
    找(zhǎo)形的目的,就(jiù)是找出既滿足建築師(shī)的外形構思,又符合邊界條件和力學平(píng)衡的空間形狀。找形的結果,是得到上述空間形狀(zhuàng)的三維(wéi)坐標以及基於(yú)該形狀的預應力分布值。
 
    相信每個人都見過小孩(hái)子玩肥皂泡(pào),肥皂泡就是一個等(děng)張力的膜結構。最初的找形正是(shì)通過皂膜比擬來進行的,後來發展到用其他彈性材料做模型,通過測量模型的空間坐標來確定形狀。
    對於一些十分簡單的外形也可(kě)以(yǐ)用幾何分析法,但(dàn)找(zhǎo)形技術的真正發展是得益於計算機技術和有限元方法的發展。
 
    目前比較流行的找形方法有:力密(mì)度法, 所謂力密度是指索段的(de)內力與索(suǒ)段長度的比(bǐ)值。把索網或等代的(de)膜結構看成是由索段通過結點相連而成。在找形時,邊界點為約束點,中間點為自由點,通過指定索(suǒ)段的(de)力密度,建立(lì)並求(qiú)解結點(diǎn)的平衡方程,可得各自由結點的坐標,即索網的外(wài)形。不同的力密度值,對應不同的外形,當外形符合要求時,由(yóu)相應的力密度即(jí)可求(qiú)得相應的預應力分布值。
 
    力密度(dù)法的特點是隻需求解線性方程(chéng)組,計算精度能(néng)滿足工程要求,我們經常會用到設計軟件 EASY 就是用力密度法找形的。以上就(jiù)是關於膜結構損(sǔn)耗麵(miàn)積計算內容。
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