一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師經(jīng)驗(yàn)(轉(zhuǎn))大全-資料下載頁(yè)
2024-10-25 06:00本頁(yè)面
【正文】 制作，膜材全部選用進(jìn)口材料。因此，學(xué)習(xí)并引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)生產(chǎn)我國(guó)自己的膜材，解決設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。相信膜結(jié)構(gòu)在中國(guó)也將會(huì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。膜結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)之一就是它形狀的多樣性，曲面存在著無(wú)限的可能性。對(duì)于氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，充氣之后的曲面主要是圓球面或圓柱面，可能沒(méi)有太多的選擇余地。而對(duì)于以索或骨架支承的膜結(jié)構(gòu)，其曲面就可以隨著建筑師的想象力而任意變化。膜結(jié)構(gòu)形狀的千變?nèi)f化突出地表現(xiàn)在歷年各國(guó)舉行的博覽會(huì)上。在這些博覽會(huì)上，大大小小的展覽館，無(wú)不以新穎奇特的造型來(lái)吸引觀眾，而膜結(jié)構(gòu)就能用來(lái)達(dá)到這樣的目的。在眾多的展覽館中膜結(jié)構(gòu)尤為奪目，有的以鋼梁與索組成的骨架支承扁平的凹凸屋面，有的以高聳的桅桿懸掛銀白色的屋面。有的以中央塔架懸吊多個(gè)尖頂帳篷，夜晚通過(guò)燈光的反射宛如燃燒的火焰。其他象在候車亭、電話亭、走廊、廁所上也都出現(xiàn)了用膜材構(gòu)成形式各異的建筑小品，蔚為大觀。就形狀而言，對(duì)建筑師說(shuō)來(lái)是至關(guān)重要的。采用一般結(jié)構(gòu)的建筑物，其形狀往往是先由建筑師確定。膜結(jié)構(gòu)則不同，首先它的變形比一般結(jié)構(gòu)要大一些，其次它的形狀是在施工過(guò)程中逐步形成的，有一個(gè)形狀確定的問(wèn)題，需要結(jié)構(gòu)工程師的參與。要確定在初始荷載下結(jié)構(gòu)的初始形狀，即結(jié)構(gòu)體系在膜自重（有時(shí)還有索）與預(yù)應(yīng)力作用下的平衡位置。在初步設(shè)計(jì)階段，先按建筑要求設(shè)定大致的幾何外形，然后對(duì)膜面施加預(yù)應(yīng)力使之承受張力，其形狀也相應(yīng)改變，經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整預(yù)應(yīng)力，最后就可得到理想的幾何外形和應(yīng)力分布狀態(tài)。在這點(diǎn)上，懸索結(jié)構(gòu)中的索網(wǎng)與膜結(jié)構(gòu)一樣也有形狀確定問(wèn)題由于在小比例模型上測(cè)量的誤差尚不足以保證曲面幾何形的正確性，故對(duì)足尺的建筑外形只能起參考作用。但這還不失為一種有效的手段，能為設(shè)計(jì)者提供一個(gè)直觀的形象。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，膜結(jié)構(gòu)的形狀就更多地依靠計(jì)算機(jī)來(lái)確定。在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論中還出現(xiàn)了專門的研究課題——“找形”。為了尋求合理的幾何外形，這個(gè)過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)的幾次迭代，就可確定膜結(jié)構(gòu)的初始形狀。膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打破了傳統(tǒng)的“先建筑、后結(jié)構(gòu)”做法，要求建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊密結(jié)合。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑師和結(jié)構(gòu)工程師要坐在一起確定建筑物的形狀，并進(jìn)行必要的計(jì)算分析。這時(shí)，所設(shè)計(jì)建筑物的平面形狀、立面要求、支點(diǎn)設(shè)置、材料類型和預(yù)應(yīng)力大小都將成為互相制約的因素，一個(gè)完美的設(shè)計(jì)也就是上述矛盾統(tǒng)一的結(jié)果。膜材屋面以什么支承，始終是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有待于探索的問(wèn)題。也許當(dāng)初是從氣球或橡皮艇受到的啟發(fā)，人們考慮以空氣為支承，就是向氣密性好的膜材所覆蓋的空間注入空氣，利用內(nèi)外空氣的壓力差使膜材受拉，結(jié)構(gòu)就具有一定的剛度來(lái)承重。膜材也完全可以支承在平面或空間結(jié)構(gòu)上，如拱、網(wǎng)殼等，其材料可選用鋼、木或鋁合金。在建筑業(yè)高速發(fā)達(dá)和人們對(duì)建筑造型多樣化需求的今天，隨著人們對(duì)建筑美學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工、材料科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展為一體的高科技工程，膜結(jié)構(gòu)必將在建筑結(jié)構(gòu)中占有越來(lái)越重要的地位。
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