膜结构设计

膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较大，且随着形状的改变，车棚膜结构，荷载分布也在改变，因此要准确计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。荷载分析的另一个目的是一确定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少，这就要求施加初始张应力的程度要满足在不利荷载作用下应力不致减少到零，即不出现皱褶。因为膜材料比较轻柔，自振频率很低，在风荷载作用下极易产生风振，导致膜材料破坏，如果初始预应力施加过高，膜材涂变加大，易老化且强度储备少，对受力构件强度要求也高，增加施工安装难度。因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面，如何通过二维材料的裁剪，张拉形成所需要的三维空间曲面，是整个膜结构工程中关键的一个问题，这正是裁剪分析的主要内容。

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膜结构设计步骤

常用的计算机找形方法：

（3）有限单元法

有限单元法（FiniteElementMethod）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，车棚膜结构公司，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。

有限元迭代过程中，单元的应力将发生改变。求得的形状除了要满足平衡外，还希望应力分布均匀，大小合适，以保证结构具有足够的刚度。因此，找形过程中还有个曲面病态判别和修改的问题，或者叫形态优化（包括几何形态优化、应力形态优化和刚度形态优化等）。用有限元法找形的软件有澳大利亚FABDES等。

经过找形确定的结构初始形状满足了初应力平衡条件并达到预想的形状，但其是否满足使用的要求，还必须进行荷载效应分析。

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膜结构建筑特点

1.5 费用低

膜材本身就是装修材料，可减少建筑物二次装修费用;膜结构建筑屋面的膜材透光性好，能透过大量柔和的自然光，降低白天的照明费用以及整个建筑的供热与空调费用。对于同等大小的建筑，采用膜结构，车棚膜结构造价方案，其成本只相当于传统建筑的二分之一或更少。特别是建造短期应用的大跨度建筑时，就更为合算。如今，膜结构已广泛应用于各类建筑结构中，如:体育场馆、游泳馆、商场、大面积温室、公共建筑、厂房设施等。

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