Четыре аспекта, которые следует учитывать при проектировании мембранных структур

Основные аспекты проектирования мембранных конструкций включают проектирование формы, анализ формы начального равновесия, анализ нагрузки и анализ сдвига.

I. Конструкция формы. Конструкция формы определяет плоскую форму и размеры, трехмерную-форму и чистый объем конструкции. Он также определяет координаты каждой точки ограничения, детали конструкции, выбор мембранных материалов и управление строительством.

II. Анализ формы начального равновесия. Анализ формы начального равновесия также известен как анализ-поиска формы. Поскольку сами мембранные материалы не обладают жесткостью при сжатии и изгибе и имеют очень низкую прочность на сдвиг, их жесткость и жесткость должны зависеть от изменения кривизны поверхности мембраны и предварительного напряжения внутри нее. При проектировании мембранных конструкций никогда не бывает формы,-свободной от напряжений. Следовательно, форма поверхности мембраны должна удовлетворять механическому равновесию при определенных граничных условиях и определенных условиях предварительного напряжения, и это используется в качестве основы для анализа нагрузки и анализа сдвига. В настоящее время основные методы анализа формы-в инженерии мембранных конструкций включают метод энергетической релаксации, метод плотности силы и метод бесконечных единиц.

III. Анализ нагрузки
Нагрузки, рассматриваемые при проектировании мембранных конструкций, обычно представляют собой ветровую и снеговую нагрузки. Под нагрузкой материал мембраны существенно деформируется, и распределение нагрузки меняется в зависимости от формы. Поэтому точный расчет деформаций и напряжений конструкции требует определенного количества нелинейных мер. Еще одним показателем для анализа нагрузки является определение начального предварительного напряжения в кабелях и мембране.

IV. Анализ сдвига
При внешних нагрузках напряжение в одном направлении мембраны уменьшается, а напряжение в другом направлении уменьшается. Для этого необходимо, чтобы приложенное начальное растягивающее напряжение было достаточным для предотвращения падения напряжения до нуля при неблагоприятных нагрузках, т. е. для предотвращения образования складок. Поскольку мембранные материалы относительно хрупкие и имеют очень низкую собственную частоту, они подвержены ветровой вибрации при ветровых нагрузках, что приводит к поломке мембранного материала. Если начальное предварительное напряжение приложено слишком высоко, мембранное покрытие будет сильнее деформироваться, быстрее стареть и иметь меньшую прочность, что потребует более высокой прочности от несущих-компонентов и увеличит сложность конструкции. Следовательно, начальное предварительное напряжение должно определяться посредством анализа нагрузки. Группа мембранных структур, сформированная в результате поиска формы, представляет собой трехмерную-неразвертывающуюся пространственную искривленную поверхность. Как разрезать и натянуть двумерный материал электрических раздвижных ворот для формирования необходимой трехмерной пространственной искривленной поверхности, является ключевым вопросом в некоторых инженерных проектах мембранных конструкций. Это основное содержание анализа резки.