讓人嘆為觀止之張拉膜結構設計

我們常說設計是建筑的靈魂，發揮無限想象，通過別具一格獨特新奇的設計理念往往能給我們帶來的是驚喜。而設計和膜結構完美組合的產物是一個一個美輪美奐的膜結構建筑，讓人嘆為觀止！

張拉膜結構的設計,是用高強度柔性薄膜材料與支撐體系相結合形成具有一定剛度的穩定曲面，能承受一定外荷載的空間結構形式。

建筑方案設計：建筑師根據業主的意圖、功能要求、環境條件等初步確定建筑的平面形狀尺寸、空間形式及三維造型、凈空體量等，基本確定各控制點的坐標。考慮經濟和施工工藝等技術條件，與膜結構工程師、業主及施工技術人員等一起確定經濟合理的初步設計方案。

找形分析：預應力值及對于索膜結構而言，在沒有施加預應力之前，是沒有結構剛度的，也就是說膜結構任何時候不存在無應力狀態。由于膜材料本身沒有抗彎剛度，其曲面形狀與預應力值的大小和分布是一一對應的，因此在控制點坐標確定后，給定一合理的預應力值及其分布，才能確定合適的膜曲面形狀。預應力值的大小與分布是需根據多方面的條件進行反復調整后綜合確定的，這個過程叫做找形分析。此過程與方案設計過程往往密不可分，往往需反復調整方可即滿足建筑形狀的要求又保證結構的經濟合理及安全可靠。

荷載分析：膜結構的控制荷載通常是風載和雪載。在荷載作用下膜結構的變形較大，因此精確計算結構的變形和應力分布要用幾何非線性的方法進行。根據不同工況下計算出的索、膜、梁、桿等結構構件中的內力分布的最不利節點做法及構造措施等。因此，經濟安全的索膜建筑必須經過仔細的內力分析后才能完成，不是憑經驗拍腦袋就能確定得了的。荷載分析的另一目的是檢驗確定索、膜中初始預應力，一般來說在找形分析時先根據經驗假定一預應力值及其分布，然后經荷載分析來判定其合理性，即預應力的大小與分布應使在最不利工況下必須滿足使用要求、整體和局部位移要求及排水功能等要求。