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张拉膜结构常见的4种形态

时间:2020-01-07 01:00:23 浏览数：

张拉膜结构的形态是多种多样的。从其基本构成来看，绝大多数是由鞍形、伞形、拱支式和脊谷式这四种基本形状演变而来的。深入解读这四种典型结构形式的曲面构成和力学特点，有助于增进对张拉膜结构中形与力的认识，膜结构厂家万豪在本文中为您介绍一下。
1.拱支式(arch supported shape)
拱支式膜结构以拱为膜材提供连续的支承点，结构平面多为圆形或近似椭圆形。当跨度较大时，常在中间拱与下部边缘构件之间布置正交索网。拱支式膜结构多用于封闭式建筑中，如加拿大加尔格里的林赛公园体育中心(Lindsay Park Sport s Center)就是典型的拱支式膜结构。

2.脊谷式(wave shape)
脊谷式膜结构是在两高点之间布置相互平行的脊索、在两低点之间布置谷索，高低相间，曲面呈波浪形；脊索和谷索之间的膜面形成负高斯曲率曲面。当结构跨度较大或荷载较大时，还可在脊索和谷索之间适当布置一些横向的加强索。脊谷式膜结构的结构平面多呈矩形。美国的丹佛国际机场和加拿大的 Canada Place等，都是典型的脊谷式膜建筑。

3.鞍形(saddle shape)
鞍形曲面由四个不共面的角点和连接角点的边缘构件围合而成，是典型的互反曲面形式。在这四个角点中，通常有两个对角点为高点(HP)，另两个为低点(LP)。鞍形膜结构的边缘构件可以是混凝土梁或空间钢桁架，即形成所谓的刚性边界；也可以采用边索，通过对其施加较大的预张力形成柔性边界。由于柔性边界可以较好地适应膜面的变形，避免膜面在安装和受荷过程中出现褶皱，因而较为常用。
对于菱形平面的鞍形膜结构，可定义两对角点间的水平距离 L 为跨度，高点(或低点)与跨中点间的高差f 为矢高，f / L为矢跨比。矢跨比是控制鞍形曲面形状的重要参数。矢跨比越大，膜面曲率越大，结构刚度就越好;通常矢跨比在 1/ 8～1/ 12之间。
鞍形膜结构的适用跨度较小，一般多用于膜结构小品中。
4.伞形(conical shape)
伞形膜结构也是常见的张拉膜结构形式之一。这种结构形式的特点在于，膜单元的周边相对位置较低，多固定在刚性边梁或柔性边索上；在膜单元的中部设有一个或多个高点，多通过独立柱、飞柱或悬挂环的支承来实现；整个膜面呈锥形。为了避免在高点附近的膜材内部应力过大，当膜单元跨度较大时，可在高点和边界支承点之间设置脊索，以改变结构内部的传力路径，避免膜材出现应力集中。伞形曲面还可以倒置应用于工程中。

以上就是张拉膜结构常见的4种形态，希望可以帮到大家。

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