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膜结构基础知识全面介绍

文章来源:杭州凯飞膜结构  发布时间:2014-03-20

  膜结构也称为织物结构,是世纪中叶发展起来的一种新型空间结构形式,它以性能优良柔软织物20为材料,由膜内空气压力支撑膜面,或利用柔性钢索或刚性支撑结构使膜面产生一定的预张力,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。
  膜结构的起源可追溯至远古时代人们利用牛皮或布等制作的帐篷结构。但是长期以来由于技术原因,这种结构发展并不快。1970年日本大阪世界博览会,由美国工程师盖格尔设计的美国馆,其屋顶采用空气支撑膜结构,平面尺寸达到83.5×142m,采用以聚氯乙烯涂层的玻璃纤维(PVC)织物建造。通常被认为是第一个现代意义上的大跨度膜结构。
  当前常用的膜材料一般由两部分组成:基材编织物和涂层。其材料的强度和弹性性能主要取决于基材,而进一步的性能,如防火、防水、抗紫外线侵蚀以及对机械、化学等因素的不敏感性,都必须依靠涂层来加强。
  基材基本上为一种织布,织布是由纤维构成。基材的选择是保证膜结构品质的关键。运用在拉力结构或充气式结构中更能显现其基材的重要性。涂层是为了进一步改善基布的性能而采取的措施。通常是用于保护基材免于紫外线的破坏和增加其自洁、防水、防火等性能。
  膜结构的设计计算与传统结构有明显区别。平面膜材通过裁剪构成空间曲面后,再施加初始预张力才能使膜结构获得刚度,从而承受外荷载。故膜结构设计计算包括初始形态分析、荷载效应分析与裁剪分析。
  虽然现代膜结构出现仅有几十年时间,但发展迅速。既可应用于大型大跨度的公共建筑,如体育场馆、机场大厅、展览中心、购物中心,也适用于规模较小而造型各异的休闲景观设施、建筑小品等。
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