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膜结构的形状确定

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人气:180 发表时间:2017/9/1 10:11:03【

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    我们在很多地方都能看到是膜结构做成的,像体育膜结构看台,膜结构亭子等等。膜结构只能承受拉力,不能受压和弯曲,它是依靠膜材的张拉力和特殊的几何形状构成的稳定的膜结构体系。膜结构的形状确定不像简单的画图设计来完成的形状确定的概念是膜结构的形状确定问题就是确定初始状态的问题,在许多专著上被称为“找形”(Form Finding)。膜结构的形状确定问题有两种类型:

 

    (1)给定预应力分布的形状确定问题:预先假定膜结构中应力的分布情况,在根据受力合理或经济原则进行分析计算,以得到膜的初始几何状态。

 

    (2)给定几何边界条件的形状确定问题:预先确定膜结构的几何边界条件,然后计算分析预应力分布和空间形状。

 

    肥皂泡就是最合理的自然找形的膜结构。最初的找形正是通过皂膜比拟来进行,后来发展到用其他弹性材料做模型,通过测量模型的空间坐标来确定形状,对于简单的外形也可以用几何分析法来确定,膜结构找形技术的真正发展来自计算机有限元分析方法的发展。为了寻求膜结构的合理的几何外形,需要通过计算机的多次迭代才能得到。

 

    常用的计算机找形方法有:力密度法、动力松弛法、有限元法。


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