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膜结构设计与膜结构事故分析

重庆膜结构设计与膜结构事故分析

由于功能的要求,体育场屋顶一般需要大量的材料,占地面积达数万平方米。同时,由于悬臂梁的特性,其受力和布置受到限制,结构大多处于空间状态。体育场馆冠层结构可归纳为以下特征:

1,从体育场馆本身的角度来看,体育场馆建筑形式多样,类型与建筑结构密切相关。

2。从材料应用的角度来看,混凝土结构已经发展成为钢结构,从低强度钢到高强度电缆。

三。从结构组成上看,从早期的简单构件到平面结构,从平面空间桁架到网壳结构,从单一空间框架到多种元素的组合。

4。从建筑的重要性来看,体育场屋顶往往是城市的标志性建筑,对城市乃至国家的发展起到一定的促进作用。同时,这种建筑的设计已经成为一个国家建筑水平的集中体现。因此,重要的体育场馆设计往往牵涉到来自不同国家的许多公司的竞争。.

5。从结构应力的角度来看,体育场屋盖大多处于空间应力状态,往往由各种类型的单元组成,设计分析比较复杂。一般来说,现代体育场悬挑篷可以分为两种形式:环形篷和看台篷。圆形的体育场屋顶俯瞰起来最像圆形或椭圆形的环,还有中空的矩形,屋顶在平面上连续一周,基本上可以覆盖所有体育场看台一周。

体育场的屋顶通常设置在主看台的两侧。有些体育场只设置在主看台的一侧。一些体育场也设置在垂直于主看台的辅助看台上。相对而言,大看台林冠的成本和施工难度低于环形林冠,但实际上,大看台林冠的选择不仅出于经济原因,而且出于许多美学和环境要求。原有主立式天篷从顶部看不能吃矩形,是一种相对简单的形式,但随着经济的发展,审美要求的进一步提高,更美的弧形天篷已逐渐成为设计的主流,近年来,该建筑的建造体育场的基本不再是长方形主林冠的形式。

索膜结构体育场屋盖是一种不同于传统结构的屋盖结构,因其独特的新颖性、美观、丰富的造型而得到更广泛的应用。并且它打破了以往“先建后建”的设计流程,从结构工程师直接参与建筑的选择开始。

索膜结构的设计过程可分为四个阶段。第一阶段是找形设计阶段,满足索膜初始张力平衡条件,逼近设计者期望的曲面形状的求解过程;第二阶段是载荷分析阶段,其中曲面形状设计。利用初始形状来求解索膜在各种外荷载作用下的变形和内力,第三阶段为荷载分析阶段。切割分析阶段,即生成平面膜材料的切割方案;第四阶段是上部索膜结构在外部荷载作用下的输出反作用对下部钢结构进行检验。

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