空间膜结构设计

发布网友发布时间：2024-10-01 09:56

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热心网友时间：2024-11-24 20:15

空间膜结构设计中，依据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的最新修订，结构重要性系数X的调整主要体现在两个方面：首先，它不再仅限于结构的安全等级，而是考虑设计使用年限，为投资者提供了更大的安全度选择空间。一般工业与民用建筑膜结构，其安全等级为二级，设计使用年限为50年，因此其结构重要性系数最低要求为1.0。对于设计使用年限较短的膜结构，如15~25年的易更换膜材结构，其重要性系数可适当降低，最低取值为0.95。临时性膜结构，如设计使用年限为5年的，重要性系数可取0.9。值得注意的是，膜结构下方的钢或钢筋混凝土承重结构，其设计使用年限仍为50年，膜结构到期后可更换膜材以同步结构寿命。

在荷载设计上，膜结构遵循《建筑结构荷载规范》GB50009，对于承载能力极限状态和正常使用极限状态，采用不同的荷载组合。极限状态设计时，只考虑基本组合，采用设计值和强度设计值；正常使用状态则考虑标准组合，用标准值、组合值和变形限值。温度变化、支座不均匀沉降和施工荷载可视工程具体情况调整，地震效应在特定规程中不需考虑。施工荷载需根据安装特性，可能包含均布荷载和集中荷载。

我国膜结构设计通常参照国际标准，考虑长期与短期荷载（日本标准称持久与临时荷载）并分别设置安全系数。由于膜结构的几何非线性特性，荷载效应不能线性组合，故采用两类荷载组合，分别对应长期和短期荷载，通过抗力分项系数进行调节。

风荷载是膜结构的关键因素，由于膜结构复杂形状与现有规范提供的体型有限，风荷载体型系数通常需通过风洞试验确定。对于小型景观膜结构或临时建筑，可参考历史工程经验。而作为屋面的膜结构，雪荷载分布受曲面形状和曲率影响，需相应调整分布系数。

在设计中，膜结构不仅要保证整体稳定性，还要考虑局部破损或索力异常时不会影响整体。由于膜材的松弛、徐变特性，张拉式膜结构需在使用1~2年后进行二次张拉，设计时需考虑此影响。考虑到材料老化问题，膜材的使用年限需在整体结构设计时予以考虑，当达到使用寿命或出现破损时需进行更换。

扩展资料

空间膜又称膜结构、张拉膜结构Tensioned Membrane structure），是以建筑织物，即膜材料为张拉主体，与支撑构件或拉索共同组成的结构体系，它以其新颖独特的建筑造型，良好的受力特点，成为大跨度空间结构的主要形式之一。