膜结构景观设计的要点有哪些?景观膜结构设计主要涉及造型设计、初平衡形态分析、荷载分析和剪切等四个方面。通过外形设计,确定建筑物的平面形状尺寸,立体造型,空间清晰度,控制点坐标,结构形式,膜材选择和施工方案。
什么是初始平衡形态分析?简而言之就是找形分析。形体分析的结果就是三维的不可展性。在膜结构工程中,如何通过二维材料的切割和拉伸,形成所需的三维空间表面是切割分析的主要内容。由于膜结构景观本身不具有压紧性和弯曲性,抗剪强度较差,因此必须通过改变膜的面曲率和膜表面预应力来提高膜的抗剪稳定性。
膜结构景观中没有任何一种应力自由状态,因此,膜表面必须满足一定的边界条件和预应力条件,并以此为基准。进行了负荷和振动分析。找形分析的主要方法有动力载荷法、力密度法和有限元法。在膜层结构上考虑了一般风雪的影响。薄膜材料受加压时有较大的变形,其分布与加压形状有关。采用几何非线性方法,实现了结构变形和应力的精确计算。
载荷分析是一种力学分析方法,它以疲劳设计方法为基础,根据研究对象的不同,对受试物施加的疲劳载荷也不同,所以在应用时应依据一定的统计分析方法和理论进行分析。另外一种载荷分析方法是测定电缆和薄膜的初始预应力。外加荷载作用下,一方向应力增大,另一方向应力降低,要求在不利荷载作用下,初始拉应力不为零,即不产生褶皱。膜材料较软,固有频率较低,容易受到风致振动的影响而破坏膜材料。初始预应力过大,膜材料的涂覆量增加,膜材料易老化,强度储备不足,受力构件的强度要求高,增加了施工和安装难度。因此,膜结构景观初始预应力的确定,应根据实际情况而定。
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