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如何设计膜结构？设计时又该注意哪些方面？

如今越来越多的建筑设计会用到膜结构，无非是看中了膜结构可以弯曲的优点，使得建筑物更具有美感，但是材料虽好，设计也是很重要的，若是不了解材料的特性，那么再好的设计也用不到实际中去，现在就来带你看一下关于膜结构的设计。

膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量，确定各控制点的坐标、结构形式，选用膜材和施工方案。初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。

由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度，抗剪强主芤很差，因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高，对膜结构而言，任何时候不存在无应力状态，因此膜曲面形状最终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡，并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。

目前膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较大，且随着形状的改变，荷载分布也在改变，因此要精确计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。荷载分析的另一个目的是一确定索、膜中初始预张力。

在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少，这就要求施加初始张应力的程度要满足在最不利荷载作用下应力不至减少到零，即不出现皱褶。因为膜材料比较轻柔，自振频率很低，在风荷载作用下极易产生风振，导致膜材料破坏，如果初始预应力施加过高，膜材涂变加大，易老化且强度储备少，对受力构件强度要求也高，增加施工安装难度。因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面，如何通过二维材料的裁剪，张拉形成所需要的三维空间曲面，是整个膜结构工程中最关键的一个问题，这正是裁剪分析的主要内容。

        看到这里，你是否对膜结构设计有了一定的理解了呢，是不是觉得原来小小的设计里也藏着**的学问？如果你还觉得意犹未尽的话，不要着急，我们会很快再见面的哦。

第六种建筑材料—21世纪中的膜结构

进入21世纪以来，膜结构已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料”，是目前世界建筑中最常用的主流材料之一。它质地柔韧，造型丰富，彻底突破传统建筑材料在造型、跨度等方面的局限性，同时它也是设计师充分展现富含个人魅力的创意空间的一种“软雕塑”。

膜结构是目前发展很快的一种新型空间结构，是一种效率极高的张力集成体系，可以充分发挥钢索的强度与张拉整体结构的空间作用。它通过钢骨架、钢索与膜材共同受力形式稳定曲面来覆盖建筑空间，具有高度的形体可塑性和结构灵活性，即通过对膜材内部施加一定的预张力，使其具备了抵抗外荷载能力，从而充当结构材料的一种结构体系。这种形式能够充分利用膜材的受力性能，形成轻巧、美观、具有现代感的空间大跨曲面结构，并且施工简单、快捷，成本低。具有高表面活性、高热稳定性、高化学惰性以及憎水憎油的“三高”、“两憎”的特性，还具有耐高温、防火、防污、高强度、高低温使用范围广、高绝缘性、优良的力学性能及光学性能和优越的声学性能，其使用寿命长，在国内外已经被广泛应用于商业建筑、体育建筑、工业建筑、户外设施、文化娱乐建筑等各种领域。

现代化的城市是依建筑景观环境为依托，建筑环境的主体和服务目标是人，建筑物是人类智慧的一种有形展现，是物化了的人生观、物化了的艺术品、物化了的科学技术。建筑风格与建筑特色具有鲜明的时代的特征，建筑物显示出的城市文脉、风貌特色、时代特征和人的精神，构成了建筑艺术的丰富内涵，一幢有特色、有文化内涵的建筑物是一座丰碑，体现着一种思想观念、一种生活态度、 一种审美情趣、一种精神气势，其所蕴含的丰富哲学美学内涵可以折射出所处环境的文化传统、人文精神，同时也以其自身诠释着美的魅力。环境是建筑物的母体，建筑物是环境的细胞。有文化要素的建筑物，不仅能展示自身功能与文化内涵的协调统一，而且能表达与环境之间的和谐关系，体现一种水乳交融的和谐之美。这是建筑艺术的根基，也是和谐社会的物化体现。

建筑风格作为一种重要的社会文化，是人类理想与意志的外在体现，也是当代特征和地域文化的有机结合，建筑风格与建筑材料的应用，是与当代社会生产力发展及科技水平密切相关的。

膜结构建筑的出现，让人们可以实现梦想中的建筑形式，可以按照自己的意愿建造独特的有现代感的建筑，同时创造气象万千的自然和人文景观。

每一种建筑都是时代的象征，这个时代的技术和人们生活的向往，这个时代的精神！如古代中国的万里长城、古埃及金字塔、古罗马竞技场，近代的法国艾菲尔铁塔、美国自由女神像、悉尼歌剧院、我国北京的体育场、游泳中心（水立方）等等。

        膜结构技术的创新发展，使建筑发生了深刻的改变，我们从体育场和水立方的雄伟壮观，新奇构思，可以看出新时代中国人民的大胆创新精神。梵灿也秉持着创新精神，不断改进产品质量，继续提高生产技术，坚持给客户带来良好的产品体验，合格是我们的基本标准，更好是我们的目标。