由于膜材料本身沒(méi)有抗壓和抗彎剛度，抗剪強(qiáng)主芤很差，因此其剛度和穩(wěn)定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預(yù)應(yīng)力來(lái)提高，對(duì)膜結(jié)構(gòu)而言，任何時(shí)候不存在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)，因此膜曲面形狀較終必須滿足在一定邊界條件、一定預(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)平衡，并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行荷載分析和裁剪分析。目前膜結(jié)構(gòu)找形分析的方法主要有動(dòng)力松馳法、力密度法以及有限單元法等。膜結(jié)構(gòu)考慮的荷載一般是風(fēng)載和雪載。在荷載作用下膜材料的變形較大，且隨著形狀的改變，荷載分布也在改變，因此要準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力要用幾何非線性的方法進(jìn)行。

荷載分析的另一個(gè)目的是一確定索、膜中初始預(yù)張力。在外荷載作用下膜中一個(gè)方向應(yīng)力增加而另一個(gè)方向應(yīng)力減少，這就要求施加初始張應(yīng)力的程度要滿足在較不利荷載作用下應(yīng)力不致減少到零，即不出現(xiàn)皺褶。因?yàn)槟げ牧媳容^輕柔，自振頻率很低，在風(fēng)荷載作用下極易產(chǎn)生風(fēng)振，導(dǎo)致膜材料破壞，如果初始預(yù)應(yīng)力施加過(guò)高，膜材涂變加大，易老化且強(qiáng)度儲(chǔ)備少，對(duì)受力構(gòu)件強(qiáng)度要求也高，增加施工安裝難度。因此初始預(yù)應(yīng)力的確定要通過(guò)荷載計(jì)算來(lái)確定。經(jīng)過(guò)找形分析而形成的摸結(jié)構(gòu)通常為三維不可展空間曲面，如何通過(guò)二維材料的裁剪，張拉形成所需要的三維空間曲面，是整個(gè)膜結(jié)構(gòu)工程中較關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題，這正是裁剪分析的主要內(nèi)容。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。



相關(guān)建材詞條解釋：

荷載

引起結(jié)構(gòu)失去平衡或破壞外部作用主要有:直接施加在結(jié)構(gòu)上的各種力,習(xí)慣上稱為荷載,例如結(jié)構(gòu)自重(恒載),活載荷,積灰載荷,雪載荷,風(fēng)載荷;另一類是間接作用,指在結(jié)構(gòu)上引起外加變形和約束變形的其他作用,例如混凝土收縮,溫度變化,焊接變形,地基沉降等.重視載荷的目的是為了適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，以符合安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的要求。載荷的設(shè)計(jì)使用范圍適用于各種工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其取用標(biāo)準(zhǔn):GB50068荷載統(tǒng)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。

膜結(jié)構(gòu)

膜結(jié)構(gòu)(Membrane)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，膜結(jié)構(gòu)車棚是由多種高強(qiáng)薄膜材料及加強(qiáng)構(gòu)件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過(guò)一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來(lái)的一種形式，自從1970年代以來(lái)， 膜結(jié)構(gòu)在國(guó)外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場(chǎng)、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。例如安徽合肥金帆鋼膜結(jié)構(gòu)工程有限公司是省內(nèi)專業(yè)制作企業(yè)，政府機(jī)關(guān)，單位汽車棚和自行車棚的生產(chǎn)廠家，口碑好，信譽(yù)佳，著力打造全國(guó)一流品牌，膜結(jié)構(gòu)作為一種屏障，用來(lái)保護(hù)車輛不受損傷的一種建筑，主要起到擋風(fēng)遮雨的功能，是一件難得藝術(shù)品，給人美麗的視覺(jué)享受，其柔美，其曲線，其剛?cè)岵?jì)，其豐富造型，其潔白無(wú)瑕讓人眼前一亮，回味悠長(zhǎng)。膜結(jié)構(gòu)是由多種高強(qiáng)薄膜材料(PVC或Teflon)及加強(qiáng)構(gòu)件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過(guò)一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。膜結(jié)構(gòu)可分為充氣膜結(jié)構(gòu)和張拉膜結(jié)構(gòu)兩大類。充氣膜結(jié)構(gòu)是靠室內(nèi)不斷充氣，使室內(nèi)外產(chǎn)生一定壓力差（一般在10㎜～30㎜水柱之間）,室內(nèi)外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力，從而實(shí)現(xiàn)較大的跨度。張拉摸結(jié)構(gòu)則通過(guò)柱及鋼架支承或鋼索張拉成型。