2 索膜结构特点和施工技术
2.1 索膜结构的特点
索膜材料均不具有抗弯能力，其上所有的点在分析模型中只具有三个自由度。这一特点实际可将索膜体系简化为长度任意改变的空间链杆体系，或将膜简化为可自由拉伸和转动的三节点或更多节点有限元组成的空间网格。要使索、膜材料具有抵抗外荷载的能力，必须预先对其施加张拉力，以增强刚度、减小变形。由于索膜结构内的张拉力呈较为复杂的空间分布，因此所施加张拉力的大小一般需要通过计算机找形来确定。施加预张力后的索膜体系在承受外荷载之前的初始形状需要通过找形这一步骤确定。
在对索膜体系进行设计分析时，首先要给定结构的边界条件。而结构顶张拉后在空间上的确定几何形状还无法预知。如何确定在给定边界条件下索膜结构的空间几何形状及与之相应的预张力分布就是找形所要解决的问题。索膜材料只可受拉，不能受压，受压或拉力为零实际上将导致膜材出现故相，而索将屈曲变形，同时失去承载能力；风荷对作用于索膜结构所引起的水平力和上拔力对支架结构及其基础的设计有很大影响。为抵抗水平力和上拔力，斜拉稳定索成为支架结构中的常用构件。
基础采用抗拔锚锭。如果采用独立柱的形式，则将成为受弯构件，其基础若仍采用独立基础，则可能存在很大的偏心距，设计时必须进行特殊处理，在大型结构中常常采用闭合水平构件如环梁或环索的形式来承担水平力。
2.2 索膜结构的剪裁和连接技术
膜材像服装一样需裁剪，再缝合、胶接或焊接。在欧洲市场上制成的商业半成品薄膜或涂层薄膜材料的门幅宽度通常是150cm，也有120cm，140cm，160cm或200cm的膜材。
目前对标准形体的膜结构的裁剪式样，可以用程序控制标绘器来完成，用计算机操纵自动样片切割机进行裁剪，节省了制图步骤。但是，对于多种多样的膜结构，要根据具体的几何形状确定与之相适应的裁剪式样，尽可能地简单、经济。有时几何形状不同的单片膜材接合在一起，出现多向薄膜拉力，很容易出现皱折，这时需制作尺寸精确的模型来估计薄膜拉力并确定裁剪方案。根据所采用的连接方式，膜材两边需重叠2cm——4cm.
裁剪方式的选择应遵循以下规则：
1）单片形状规则、面积大的裁剪式样比小而不规则的裁剪式样好，接缝清晰、美观；
2）接缝长度要尽量短，以减少浪费；
3）对于无法避免的重叠接缝，应尽量使最少的接续集中于一个地方；
4）由于接缝处的强度比膜材强度低，所以沿主应力方向的接缝比同其垂直方向的接缝要经济；
5）沿薄膜表面最陡方向的接缝使雨、雪易于滑落，保持表面的干燥，防止出现由于大的雪载引起陷落。
膜结构的连接包括膜节点、膜边界、膜角点、膜脊和膜谷。膜节点指膜裁剪片之间的连接，膜边界是指膜材与支承结构之间的连接、膜角点是指膜边界交汇的点，膜脊、膜谷是指支承结构最高和最低处膜的连接。
3 结语
索膜结构是一种柔性结构，其材料性能、强度性能不同于一般的传统建筑材料，由这种材料组成的构造体系要具有抵抗外荷载的结构刚度，必须施加恰当的裁剪和连接技术。但随着相关技术的发展，人们越来越认识到利用索膜结构来建造普通建筑物具有其他类型结构无法表现的、独特的性能，这种性能优良的轻质建筑空间结构体系必将在我国得到进一步的应用与发展。结构工程师站点加入收藏夹吧！
责任编辑：伊Ⅴ依
您现在的位置： 