张拉膜结构的概念设计

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膜结构定义——精选推荐

膜结构定义膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式.膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类.充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10㎜～30㎜水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度.张拉膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活.膜结构停车棚的市场前景随着都市现代化步伐的加快,汽车成为任何一个都市不可缺少的交通工具。

我国由于汽车工业高速发展，城市的汽车拥有量成倍上升，但城市建设规划没能尽快适应这一发展的要求，常常是车无停放之地。

所以在建设群规划时就应充分考虑停车场的问题，把停车场的建设和规划当成现代城市建设规划的重要组成部分，变得越来越重要。

同样，膜结构在停车场建设中也担当重要角色膜结构使用寿命及特点膜结构车棚的篷布材质是膜材，而膜材的最大特点是强度高、耐久性好、防火难燃、自洁性好，不受紫外线影响，使用寿命长，一般15-30年。

具有高透光率，透光率为13%,对热能反射率73%，热吸收量很少。

正是因为这种划时代的膜材料的发明，使膜结构车棚成为现代化的永久建筑。

重量轻、强度高、防火难燃、自洁性好，不受紫外线影响、抗疲劳、耐扭曲、耐老化、使用寿命长。

具有高透光率，热吸收量很少。

正是因为这种跨时代的膜材料的发明，使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑优越性能：自洁性、透光节能性、经济性、艺术性、防火性与抗震性、造型多样性；另外其还具有应用领域广泛、能覆盖大跨度空间及施工周期短的优点。

膜结构车棚可选材钢材、钢索、膜材料等。

膜结构车棚作用具有遮阳、挡雨、实用、美观的作用。

膜结构停车棚介绍膜结构停车棚是依靠膜自身的张拉应力与支撑杆和拉索共同构成机构体系。

张拉膜工程方案

张拉膜工程方案一、项目背景随着现代建筑技术的不断发展和进步，张拉膜结构作为一种轻型、高强度、大跨度、自重轻、透光性好、造型美观的新型建筑结构，被越来越多的应用到各类建筑工程中。

目前，张拉膜结构主要用于体育场馆、展览中心、会议中心、大型商业综合体、景观建筑等建筑领域。

本项目以某市新建体育馆为例，制定了张拉膜工程方案，旨在为该市体育馆的建设提供科学、合理和完整的技术支持。

二、项目概况本项目为某市新建体育馆的张拉膜结构工程，总建筑面积为10,000平方米，建筑高度为30米，采用单曲面张拉膜结构。

建筑功能包括室内体育馆、健身房、茶歇区等，是该市的标志性建筑之一，具有较高的重要性和保障性。

三、工程方案1. 工程准备阶段在工程准备阶段，首先需要进行场地勘测和设计论证。

通过对场地的地形、土质、地基承载力、风载等因素的分析和评估，确定张拉膜结构的尺寸、形式和布置。

同时，还需进行风洞模拟实验，对张拉膜结构的风荷载进行准确计算和设计。

2. 结构设计阶段结构设计阶段是张拉膜工程方案的核心部分。

在该阶段，需要进行张拉膜结构的总体设计和结构计算，包括膜材选择、支撑结构设计、张拉系统设计等。

同时，要充分考虑结构的环境适应性和建设成本，确保结构的稳定性、安全性和经济性。

3. 施工准备阶段在施工准备阶段，需要准备完善的施工方案和技术支持。

包括制定施工计划、安全管理方案、材料采购计划、施工设备调配等。

此外，还需要进行施工现场的准备工作，包括土地平整、基础浇筑、支撑结构安装等。

4. 施工阶段施工阶段是张拉膜工程方案的实施阶段，包括膜材的铺设和张拉、支撑结构的安装、张拉系统的调试等。

在施工过程中，需要加强施工现场管理和安全监控，确保施工质量和安全。

5. 完工阶段在工程完工阶段，需要进行结构的验收和调试，包括张拉膜结构的平整度、张力检测、结构运行试验等。

同时，还需要做好结构的保养和维护工作，延长结构的使用寿命。

四、工程技术要点1. 膜材选择膜材是张拉膜结构的重要组成部分，其质量和性能直接影响到结构的使用寿命和安全性。

单位膜结构模型的主要特点

单位膜结构模型的主要特点一，什么是膜结构？膜结构又叫张拉膜结构（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。

膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。

它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。

其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、能易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。

这种结构形式特别适用于大型体育场馆、人口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。

也许你还是不明白是什么东东？那么，请下载后面的附件中的图片！谢谢！二、膜结构建筑的特点：体轻：由于膜结构采用的材料和结构确定了膜结构是一种轻型结构，与其他传统的建筑结构形式相比膜结构非常轻。

寿命长：膜结构建筑物属于半永久性的建筑。

现在世界上使用最早的膜结构建筑已有30多年的历史，仍在使用中。

它的钢质骨架只要做好防腐涂装，及时维护，便可永久使用。

建筑用的膜材是一种高级的复合材料，具有良好的力学性能，强度高、耐老化，只要结构设计合理，膜结构建筑的安全使用寿命可长达50年。

自洁性：建筑用的膜材料表面无静电，对尘埃物没有吸附力，因此不易沾灰，即使落上一点灰尘也很容易被风雨除去。

因此膜结构建筑总是以亮洁的表面出现在我们的视野中。

大跨度：可建成无中间支撑柱的大跨度建筑，一些大型公众活动场所，体育场馆，要求室内形成无立柱，大面积的开阔空间，这就给建筑师提出一个大难题。

采用膜结构的屋顶，问题就大大简化了。

因为单位面积的膜很轻，大大减轻了骨架的承重。

必要时只要用室内外空气的微小压差就可以撑起很轻的屋顶。

工艺性好：膜材是柔性材料一些用刚性材料难以制造的复杂的空间曲面，采用膜结构就方便多了。

膜材即可以靠钢骨架的支撑，也可以靠索具的张拉来生成各种各样的空间曲面。

张拉膜结构的概念设计

以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导人张力以达安定的形式。其不但具有创新陛，而且它的外形非常美观，而且还是最具有膜结构的一种类型。近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。由于建设活动的精确性比较好，而且构造的性能很优秀，同时它的表现力也是很好的，因此它在成本上要稍微的比上一种要低一些。的说服力与表现力这句话揭示了张拉膜结构的精髓。针对这种结构来１－３充气式膜结构说，所有的支撑以及装饰等都米有实际的意义，它的构造本来就已经完它是说把膜材设置在屋顶的构造附近，使用送风体系确保物种的美的体现了一切的内涵。或者说，所有的不合乎构造的造型都没有意气压增加到适当的压力，此时屋内外就会存在压力差值，这样就能应对义，主要是由于那种膜要不就是乱飘，要不就是不稳定。文章讲述的这外力现象，由于它是使用气压来维持，并且用钢索当成是配合材料的，种材料本身就是融合了力和形。所以不需要任何的梁或者是柱等，所以它的空间更宽，而且建设活动很张拉膜结构的基本组成单元通常有：膜材、索与支承结构。在砖、石方便，利润比较好，不过要确保送风设备持续的运作一天，其运行以及等五种材料之后，膜材开始融入到建设活动中，成为第六类材料。其本维护资金非常多。来不可以受压，而且也不可以被弯折。因此要想确保其运作合理，就应２关于材料该合理的引入预张力。除此之外，要想确保其活动合理的另一个特征即用到结构中的材料有着非常优秀的强度，而且它的柔韧性非常高，是要形成互反曲面。在以往的结构中，为降低变形现象，就要提升结构是由纤维编织成织物基材，在其基材两面以树脂为涂层材所加工固定自身的抗力特点。因为膜结构是经由形状的变化而将力扩散开来，从而而成的材料，中心的织物基材分为聚酯纤维及玻璃纤维，而作为涂层材获得最小内力增长的。如果它在水平方位周围发生了变化的话，就会出使用的树脂有聚氯乙烯树脂、硅酮及聚四氟乙烯树脂，在力学上织物基现两类回复力，第一种是通过变形而导致的。第二种是通过材料而导致材及涂层材分别具有影响下列的功能性质。的。一般来说，它的几何刚度要大大的超过它的ｌ生的刚度，因此要确织物基材— —抗拉强度，抗撕裂强度，耐热性，耐久．Ｉ生，防火性。保所有的膜片有着优秀的刚度，就应尽量形成负高斯曲面，即沿对角方涂层材一耐候胜，防污眭，加工性，耐水性，耐品，透光胜。向分别形成 “ 高点 ” 和“ 低点” 。 “ 高点 ” 通常是由桅杆来提供的，或许是因３合理的选取材料为这种问题，一些材料中也将其成为悬挂膜结构。用到建设中的材料，由于它们的层材是不一样的，所以分成ＰＶＣ索作为膜材的弹性边界，将膜材划分为一系列膜片，从而减小了膜膜与ｗＥＦ膜，在选材的时候，要充分的分析建筑的面积以及使用方向材的自由支承长度，使薄膜表面更易形成较大的曲率。有文献指出，膜以及使用的时间等等的多项内容。材的自由支承长度不宜超过１５米，且单片膜的覆盖面积不宜大于５００ＰＶＣ膜：其在材料和制作上都较之于另外的一种要节省，而且它平米。此外，索的另一个重要作用就是对桅杆等支承结构提供附加支的优势比较多，比如质地较软，而且便于开展建设工作。不过它也存在撑，进而确保不会由于其破损而导致构造出现塌陷等问题。些问题，比如强度以及使用时间和耐火性等方面都较之于另外的一对于其设计来说，要注重如下的要素：种要差一些。ＰＶＣ膜材是由聚脂纤维织物加上ＰＶＣ涂层而成，普通建（１）初始态分析：确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲筑使用的材料，是在ＰＶＣ涂层材的表面处理上，涂以数ｍｉｃｒｏｎ厚的压面，而且可以应对多种情况中的受力性，其实多次修正的活动。克力树脂，进而提升它的防污特征。不过，当长久的使用之后，它就容易（２）荷载态分析：张拉膜结构自身重量很轻，仅为钢结构的１／５，混掉色，而且会变脏，质量也不如之前好。常见的这类材料的使用时间比凝土结构的１／４０；所以它能够很好地应对地震，同时对风的影响也很敏较久，由于运行的环境不一样，一般在五到八年之间。为提升其耐候陛感。除此之外，还要分析到雪等的作用。因为现在来讲可以观测的内容特征，近年来已研发出以氟素系树脂于ＰＶＣ涂层材的表面处理上做涂不是很全面，故对膜结构的设计通常采用安全系数法。层，这样可提升它的耐候性特点。（３）主要结构构件尺寸的确定，及对支承结构的有限元分析。如果ＰＶＤＦＰＶＤＦ是二氟化树脂的略称，在ＰＶＣ膜表面处理上加以设计措施和它的构造不一样的话，要落实好多种设计措施间的参数变ＰＶＤＦ树脂涂层的材料称为ＰＶＤＦ膜。它和普通的ＰＶＣ比对来看，其化。持续时间更久，一般可以达到七年到十年之间。（４）连接设计：包括螺栓、焊缝和次要构件尺寸。ＰＶＦＰＶＦ是一氟化树脂的略称。ＰＶＦ膜材是在ＰＶＣ膜的表面处其在方案时期的时候要落实好如下的内容：理上以ＰＶＦ树脂做薄膜状薄片加工，它比前一种更加的持久，而且更（１）预张力的大小及张拉方式；（２）持久性和耐火性；（３）分析到膜能应对污染。不过由于它的制作性和实用性以及耐火性等都不是非常面的形状，防止出现存水现象；（４）关键节点的设计，以避免应力集中；（５）考虑膜材的运输和吊装。的优秀，所有它的使用方向受到一定的局限。ＦＥ膜：ＶＦＦＥ膜是在超细玻璃纤维织物上，涂以聚四氟乙烯树在设计的时

浅谈张拉膜结构设计理论及分析方法

浅谈张拉膜结构设计理论及分析方法摘要：张拉膜结构是一种新型的空间张拉柔性体系。

与传统结构体系相比，张拉膜结构有着自己独特设计理论及分析方法，其设计理论主要包括形态分析、荷载分析和裁剪分析三方面。

本文对张拉膜结构的设计理论和分析方法加以总结。

关键词：张拉膜结构；形态分析；荷载分析；裁剪分析引言张拉膜结构是依靠膜面自身的张拉应力与支撑杆和拉索共同作用构成的结构体系，其基本组成单元是支撑柱、张拉索和覆盖的膜材。

张拉膜结构通过对索膜施加的预应力，使结构张成具有一定几何外形的空间曲面来承受外力的作用。

由于以上特性，张拉膜结构已成功应用于许多大型建筑物[1，2，3，5]。

1 张拉膜结构的设计内容张拉膜结构设计内容主要包括三方面：形态分析、荷载分析和裁剪分析[1]。

张拉膜结构为柔性结构，在对膜面施加预张力之前，其外形完全不确定，也不能承受任何外荷载。

对膜面施加预张力后，张拉膜结构才具备特定的外形并保持应力平衡状态，成为可以承受外部荷载的结构[4，5]。

张拉膜结构设计的第一个阶段就是形态分析，即寻找一种既能满足建筑造型和功能的要求，又能保持某种自平衡预应力分布状态的结构初始几何形状。

确定张拉膜结构的几何外形后，就进入荷载分析阶段，综合考虑安全性、经济性指标，确定荷载作用的合理取值及相应的组合，根据其受力状态，验算膜结构是否满足极限抗拉强度和实际使用功能的要求。

完成荷载分析之后，再进行张拉膜结构的剪裁分析。

经过形态分析得到的膜结构几何外形通常为三维不可展曲面。

张拉膜结构的空间曲面形状最终是由许多块裁剪过的小块膜材拼接形成的。

裁剪分析就是在考虑预应力的施加分区、薄膜材料的性能、幅宽及单元划分策略的前提下，寻找适合的裁剪线位置及其分布，划分裁剪条元，计算设计二维平面膜材的裁剪下料图[2，5]。

2 形态分析形态分析一般有两种设计方法：找态分析和找形分析。

（1）找态分析：以几何形状作为已知，先由建筑师给出一个初始的几何形状（包括边界线和边界点，以及曲面内几个形状控制曲线或控制点）和约束条件，而后在其上作用节点力。

张拉索膜结构体系及其施工技术

张拉索膜结构体系及其施工技术张拉索膜结构体系及其施工技术膜结构是指积极地利用膜状材料，并在结构及建筑设计上充分体现膜结构特点的结构形式。

上世纪50-60年代，随着化学工业的飞建发展，加工复合材料工艺的进步，11势。

1970年日本大阪万国博览会的美国馆，采用的就是这种结构，它标志着膜结构的开始。

1．2骨架式膜结构(FrameworkMembraneStructure)骨架式索膜建筑常在某些特定的建筑中被采用，是由于其结构形式本身的局限性(骨架体系自平衡，膜体仅为辅助物，使膜体强度高的特点发挥不足等)；而骨架形式与张拉形式的结合运用，常可取得更富于变化的建筑效果。

骨架式索膜体系建筑表现含蓄，结构性能有一定的局限性，造价低于张拉式体系。

1996年亚特兰大奥运会主体育馆(佐治亚穹顶)为这类结构的典型工程。

1．3张拉式索膜结构(TensionedCable-MembraneStructure)张拉式索膜建筑可谓索膜建筑的精华和代表。

张拉索膜结构中膜曲面通过预应2)、支B种膜材(2.2索常见膜结构中所用的索有钢丝等。

根据索所处的位置和功能的不同可将索分为边索、谷索、脊索和拉地索。

2.3支承结构膜结构都是支承在一定的结构体系上。

根据支承条件不同可将索膜结构支承体系分为三大类：刚性支承体系、柔性支承体系和混合支承体系。

由于膜结构靠结构内的预应力来形成建筑的造型，故对支承结构的安装精度要求较高。

在膜结构吊装前，须根据规范和设计要求对支承结构进行复测，并做复测纪录。

2.4锚固体系属于自平衡体系的索膜结构，其索和膜的预应力是由边界结构构件来承受的，墙式)233在制作过程中要加强质量管理，保证制作精度。

在膜结构制作前，需要对工程所用膜材及配件按设计和规范要求进行材质和力学性能检验，如膜材的双向拉伸试验。

膜材加工制作要严格按设计图纸在专业车间由专业人员制作。

由于索膜结构通常均为空间曲面，裁剪就是用平面膜材表示空间曲面。

这种用平面膜材拟合空间曲面的方法必然存在误差，所以裁剪人员在膜材裁剪加工过程中加入一些补救措施是相当必要的。

张拉膜结构的概念设计

Ｊｎ２０ｕｅ０６
张拉膜结构的概念设计
梁德刚
张家口市同益建筑装璜工程有限公司
摘要关键词
分析张拉膜结构特性。出膜材料应用的广泛性．指膜结构；类型；性能
中图号ＴＪ７Ｉ８６张拉膜结构的基本组成单元通常有：膜材、索与支承结构（桅杆、拱或其他刚性构件）．膜材一种新兴的建筑材料，已被公认为是继砖、混凝土、石、钢和木材之后的“ 第六种建筑材料 ” 膜．材本身不能受压也不能抗弯，以要使膜结构正常工作就必须引入适当的预张力．所此外，要保证膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面．传统结构为了减小结构的变形就必须增加结构的抗力，而膜结构是通过改变形状来分散荷载，从而获得最小内力增长．当膜结构在平衡位置附近出现变形
以全透明或完全不透明，它非常柔软，而且通常是各向同性．但是它的机械性能很低，它的耐久性和抗撕裂性能比涂刮织物低很多．因为它非常柔软，又具有十分低廉的价格，所以它能应用在临时建筑上，象露天音乐会的遮蓬．（）３加强覆膜织物：在两层很薄的薄膜之间粘接或者热合上布基．层压工艺提供给这类织物相应的强度和耐久性．如果使用透明的编织丝，再覆上透明的薄膜就可以制成透明度极高的材料．它使用的时间比覆膜织物长的多．
很多膜结构工程是采用ＰＣ涂覆聚酯长丝或ＰＦＶＴＥ涂覆玻璃纤维的材料．ＶＰＣ涂覆聚酯长丝比较ＰＦＴＥ涂覆玻璃纤维的材料容易操作，而且价格便宜，但是它的耐久性不够，而且需要不停地清洗，在荷载作用下变形较大．（）２覆膜织物：不应该称之为“ 织物” 因为它仅仅是由一片很薄的塑性或弹性的片材组成．了，它可

张拉体结构

张拉体结构张拉体结构是利用张力作用使结构保持稳定的一种结构体系。

相比传统的压力作用结构，张拉体结构更具有灵活性、质量轻、耐久性强等特点。

在建筑、桥梁等领域，张拉体结构已经得到广泛的应用。

本文将为读者介绍张拉体结构的相关参考内容。

1. 张拉体结构的基本概念张拉体结构是指利用张拉力作用控制可挠性构件的变形并使其保持稳定的一种结构体系。

它通过在构件两端施加同样大小的张力来实现构件的支撑和保持。

同时，张拉体结构需要具备良好的刚度和稳定性，以满足设计需求。

2. 张拉体结构的优点张拉体结构具有以下优点：（1）灵活性：张拉体结构可以根据实际需要进行设计，具有很高的灵活性，在满足设计要求的前提下可以有很大的变化。

（2）质量轻：相比传统的钢筋混凝土构造体系，张拉体结构的质量更轻，可以节省材料并减少建筑成本。

（3）耐久性强：张拉体结构的受力状态比较简单，使得它的耐久性比传统结构更强。

（4）施工便利：张拉体结构的施工相对简单，组装速度快，可以显著缩短施工周期，降低施工成本。

3. 张拉体结构的应用张拉体结构在建筑、桥梁、机场、体育场馆等领域都得到了广泛的应用。

（1）建筑：张拉体结构在建筑领域的应用主要体现在建筑物主体结构的支撑和覆盖上。

例如，迪拜的哈利法塔、中国的水立方等现代建筑中都采用了张拉体结构。

（2）桥梁：张拉体结构在桥梁领域的应用主要是为了增加桥梁的稳定性和承重能力。

例如，中国的长江大桥、日本的长良大桥等均采用了张拉体结构。

（3）机场：机场的候机楼、航站楼等建筑物都需要使用张拉体结构进行支撑和覆盖，以确保建筑物的稳定性和安全性。

（4）体育场馆：张拉体结构在体育场馆领域的应用主要是为了支持大型屋顶和建筑物，以确保观众的安全性。

例如，北京的国家体育场、英国的温布尔顿体育场等都采用了张拉体结构。

4. 张拉体结构的设计与施工张拉体结构的设计和施工需要分别进行考虑。

在设计阶段，需要考虑设计的目的、操作和运行的条件、各种要素的影响等因素。

膜结构介绍

膜结构知识膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。

它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。

其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。

这种结构形式特别适用于大型体育场馆、人口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。

张拉膜结构的概念设计只有正确表达结构逻辑的建筑才有强大的说服力与表现力”这句话揭示了张拉膜结构的精髓。

对于张拉膜结构，任何附加的支撑和修饰都是多余的，其结构本身就是造型；换句话说，不符合结构的造型是不可能的，因为那样的薄膜不是飘动的就是缺乏稳定性的。

张拉膜结构的美就在于其“力”与“形”的完美结合。

张拉膜结构的基本组成单元通常有：膜材、索与支承结构（桅杆、拱或其他刚性构件）。

膜材一种新兴的建筑材料，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”。

膜材本身不能受压也不能抗弯，所以要使膜结构正常工作就必须引入适当的预张力。

此外，要保证膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。

传统结构为了减小结构的变形就必须增加结构的抗力；而膜结构是通过改变形状来分散荷载，从而获得最小内力增长的。

当膜结构在平衡位置附近出现变形时，可产生两种回复力：一个是由几何变形引起的；另一个是由材料应变引起的。

通常几何刚度要比弹性刚度大得多，所以要使每一个膜片具有良好的刚度，就应尽量形成负高斯曲面，即沿对角方向分别形成“高点”和“低点”。

“高点”通常是由桅杆来提供的，也许是由于这个原因，有些文献上也把张拉膜结构叫做悬挂膜结构（suspens ion membrane）。

索作为膜材的弹性边界，将膜材划分为一系列膜片，从而减小了膜材的自由支承长度，使薄膜表面更易形成较大的曲率。

有文献指出，膜材的自由支承长度不宜超过15米，且单片膜的覆盖面积不宜大于50 0平米。

此外，索的另一个重要作用就是对桅杆等支承结构提供附加支撑，从而保证不会因膜材的破损而造成支承结构的倒塌。

211274298_宁波诺丁汉大学拱形钢骨支承张拉膜结构设计

0 引言拱形结构是一种将竖向荷载转化为截面轴向压力并由拱脚推力维持平衡的曲线构件。

随着我国钢结构的迅速发展，拱形钢骨支承张拉膜结构因其跨越能力大，造型优美等特点，在建筑结构和桥梁工程中得到广泛的应用。

拱形钢结构不但要保证稳定承载力，还要在风荷载、地震作用下满足正常使用要求，关于拱形钢结构的受力性能，国内已有较多学者开展了研究，窦宝峰等[1]认为拱的平面内振动，矢跨比较大时水平振动明细，且随着矢跨比的减小，拱的竖向刚度迅速降低；他们还认为钢拱采用水平弹性支承后，能减小水平振动，但对竖向地震作用下受力尤为不利；郭彦林，窦超[2]系统阐述了拱形钢结构受力的基本原理和设计方法；还有学者[3]研究表明随着风速的增大，大跨度拱桥典型杆件涡激共振会被锁定。

与此同时，拱形钢结构的平面外稳定实用设计方法以及考虑支撑作用、支座作用、膜结构对拱形钢结构平面外稳定影响的研究却甚少。

本文结合具体工程，重点对拱形钢骨支承张拉膜结构进行了非线性稳定分析，通过对鱼腹式系杆的不同的连接形式以及拱脚不同的节点构造进行了结构对比分析，得到了该类型结构相关的受力性能特性，为以后该结构类型的设计和研究提供一定的借鉴和参考。

1 工程概况宁波诺丁汉大学体育馆室外运动场地改扩建项目包括两个场馆，一个篮球馆（4 500m 2）和一个网球场（3 600m 2），项目地处宁波市鄞州区。

两个场馆均采用了拱形钢骨支承张拉膜结构，规模大致相同，以篮球场为例，结构跨度40m，共7榀主钢架，榀距19m，总长度114m。

每榀钢架单元为：“中间主拱+两侧拱”，主拱矢高9.5m，构件截面为400mm 直径的钢管，矢跨比1/4；侧拱矢高为12.6m，与中间主拱呈30°角倾斜放置，侧拱构件截面为350mm 直径的钢管。

主拱与侧拱间布置“弧形鱼腹式”系杆，榀与榀之间布置撑杆，在两个端榀间布置斜撑，以保证结构的整体稳定及刚度。

考虑到使用情况及经济性，膜材采用国产的PVC 膜材。

什么是膜结构

什么是膜结构？
膜结构(Membrane Structure)，即张拉膜结构(Tesioned Membrane Structure)，是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成稳定的承力体系。

膜结构通过(钢架、钢柱或钢索)一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式，膜只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。

由于张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力，以抵抗外部荷载的作用，因此在一定初始条件（边界条件和应力条件）下，其初始形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题，都需要有计算来确定，因此计算机技术的迅猛发展为张拉膜结构的应用开辟了广阔的前景。

目前国外一些先进的膜结构设计制作软件已非常完善，人们可以通过图形显示看到各种初始条件和外荷载作用下的形状与变形，并能计算任一点的应力状态，使找形（初始形状分析）、裁剪和受力分析集成一体化，使得膜结构的设计大为进步，它不但能分析整个施工过程中各个不同结构的稳定性和膜中应力，而且能精确计
算由于调节索或柱而产生的次生应力，完全可以避免各种不利荷载式工况产生的不测后果。

膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类.充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10㎜～30㎜水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度.张拉摸结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活。

张拉膜建筑设计初探

张拉膜建筑设计初探Exploration On the Design of the Tensioned Membrane Architecture ■ 徐猛 ■Xu Meng[摘要] 张拉膜结构与传统结构形式有着本质的不同，从而使它在建筑造型、空间等方面的设计手法也有着其特殊性。

本文从建筑师的角度出发，简述了张拉膜建筑的发展历程和建筑优势，介绍了张拉膜结构的概念和原理，对张拉膜建筑的空间设计方法进行了探讨。

[关键词] 张拉膜空间特点空间设计[Abstract]Tensioned membrane structure is essentially different from the traditional structure,and which results in its particularity in form the design techniques of architectural modeling and space.From the architect's point of view, this paper outlines the course of development of the tensioned membrane buildings and architectural advantages,and then it introduces the concepts and principles of the tensioned membrane structures, and also explores on the space design methods of tensioned membrane architecture.[Key words] tensioned membrane,spatial characteristics,space design一、张拉膜结构发展历程及其优势1. 张拉膜结构的发展历程概述张拉膜建筑是一种代表当今建筑技术和材料科学发展水平的新型结构形式。

张拉膜的结构

美国著名建筑师富勒（R.B.Fuller）提出了“张拉整体”的概念，意指“张拉”（tensile）和“整体”（integrity）的缩合。

下面由张拉膜结构设计建造厂家同利钢膜结构工程为大家具体阐述下，帮助大家了解这种类型的膜结构。

按照富勒的这个思想张拉整体结构可定义为一组不连续的受压构件与一套连续的受拉单元组成的自支承、自应力的空间网格结构。

张拉膜结构的基本组成单元通常有：膜材、索与支承结构（桅杆、拱或其他刚性构件）。

张拉膜结构的美就在于其“力”与“形”的完美结合。

其中最常见的形式就是景观张拉膜，景观张拉膜能提供丰富多彩的用途，并与园林景观溶为一体。

创造出让人们尽情享受的快乐空间。

充分展示了结构构件清晰受力的艺术之美，它巧妙的整合周围的环境，给人们一种高贵典雅、浪漫温馨之感。

张拉膜结构以其轻盈飘逸的造型、柔美并带有力量的曲线和大跨度和大空间的鲜明个性和标识性，应用于城市小品设计中。

以上的多种用途都表明，张拉膜的造型建筑更有简约性使其不能隐藏任何设计缺陷，张力的松弛或是不连续都会被充分暴露出来，而且会导致膜面褶皱及变形，降低了结构的使用寿命。

膜结构的所有构件都是完全可见的。

它是一种独特的结构，在设计时要仔细权衡，任何构件的设计都不能随意修改，因为修改任一构件都将影响整个结构的几何形状以及顶应力的平衡。

因此，建筑师只有全面深入地了解张拉膜结构体系才能创作出优秀。

安徽同利钢膜结构工程有限公司是一家专业从事钢膜结构工程的综合性公司。

目前公司主营膜结构设计、膜裁剪设计、膜材加工及钢结构安装与维修。

公司拥有一批国内早期从事膜结构建筑行业的工程技术人员和多年从事膜结构工程安装、经验丰富的施工队伍。

公司的工程技术人员不断对膜结构的节点形式、膜材加工工艺进行研究与开发，充分保持企业在膜结构行业的技术地位。

膜结构设计参考2

空间膜结构设计概论摘要：本文简要介绍了膜结构的概念、起源和发展以及膜材料的组成、分类和性质等基础知识，接着比较全面地论述了膜结构设计的理论方法，包括找形分析、荷载分析和裁剪分析等，并指出常用的计算机分析软件。

文中并没有深入论证膜结构的技术细节，而重点在于膜结构的特点和设计方法的概念性介绍。

关键词：膜结构；膜结构设计；找形分析；荷载分析；裁剪分析1、膜结构与膜材料1.1膜结构概念、起源和发展膜结构（MembraneStructure），也即张拉膜结构（TesionedMembraneStructure），是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成的稳定的承力体系。

膜只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。

古老的膜结构在公元前几千年就已经出现，最早是由天然枝条和兽皮搭成的帐篷（Pavilion），然后发展到由铁木和帆布制作成各种各样的形状。

但是，从欧洲古罗马帝国、中国汉朝时代到十九世纪末，膜结构几乎处于一个停滞发展的阶段。

直到第二次工业革命，化学工业和工程力学迅速发展，高分子合成材料技术得到大力改进，膜材料摆脱茹毛饮血的状况，现代膜结构才开始蓬勃发展。

另外，两次世界大战也加快了膜结构的发展。

1917年美国兰彻斯特建议利用新发明的电力鼓风机将膜布吹胀，作野战医院，但没有真正成为使用的产品。

1946年，一位名为贝尔德的人为美国军方做了一个直径15m圆形充气的雷达罩，由此而衍生出了新的膜结构工业产业。

最受人注目的是1967年FreiOtto设计的加拿大蒙特利尔博览会上的西德馆，其以轻质透明有机织片作为顶部结构，开了膜结构商业化的先河。

1970年日本大阪万国博览会上一座气承式膜结构的拟椭圆形美国馆（尺寸140×83.5m），首次采用了聚氯乙烯（PVC）涂层的玻璃纤维织物，这是世界上第一个大跨度的膜结构。

以后，膜结构象雨后春笋，迅速发展。

张拉膜施工方案设计

张拉膜施工方案设计一、施工前准备1.确定施工地点及要求：根据需要张拉膜的建筑结构设计方案，确认施工地点和要求，包括地形地貌、周边环境等。

2.现场勘测和技术分析：对施工地点进行现场勘测，了解地形、土质、地下管道等情况，进行技术分析并制定施工方案。

3.确定张拉膜材料：根据建筑设计要求和施工地点特点，选择适合的张拉膜材料，包括膜材质、颜色、厚度等。

二、施工步骤1.地基处理：根据现场勘测结果，对施工地点的地基进行处理，包括地面平整、清理、填土等工作，确保施工基础的平整度和承载能力。

2.钢结构搭设：根据建筑设计方案，搭设钢结构支架，以支撑张拉膜。

确保支架的牢固稳定，以及张拉膜的预留张力空间。

3.张拉膜安装：根据设计要求，将张拉膜进行预制或现场加工，然后进行安装，包括固定边缘、中心等部分，并保持张拉膜的平整度和紧张度。

三、材料选择1.膜材：张拉膜的膜材通常采用PVC、PTFE、ETFE等材料，具有轻质、耐候、防水等特点。

根据实际需要选择合适的膜材，考虑材料的抗拉强度、耐候性等性能。

2.钢结构：张拉膜的钢结构通常采用镀锌钢管、钢板等材料，具有强度高、抗腐蚀等特点。

根据建筑设计方案和施工要求选择合适的钢结构材料。

3.固定件：张拉膜的固定件通常采用不锈钢、铝合金等材料，具有抗腐蚀、耐久性好等特点。

根据张拉膜的设计要求选择合适的固定件材料和型号。

四、设备使用1.张拉膜张力调整设备：根据实际需要，选择合适的张拉膜张力调整设备，包括手动或电动的拉力器、张力计等。

确保张拉膜的张力达到设计要求。

2.安装工具：包括电钻、螺丝刀、焊接设备等，用于安装和固定钢结构、固定件等。

3.安全设备：包括安全帽、安全绳、防护网等，用于施工过程中的安全保护。

综上所述，张拉膜施工方案设计是一个综合性工程，需要考虑到施工前准备、施工步骤、材料选择和设备使用等方面的因素。

只有在科学合理的设计下，才能确保施工质量和建筑结构的稳定可靠。

张拉膜结构施工方案

张拉膜结构施工方案张拉膜结构是一种新型结构，它可以改变建筑外观，提升建筑安全性能，是建筑结构改造的一种重要手段。

张拉膜结构的施工方案也是一个比较复杂的问题，以下是关于张拉膜结构施工方案的介绍。

一、张拉膜结构施工方案的内容1、张拉膜结构的材料选择：张拉膜结构的承重和稳定性，均取决于张拉膜材料的强度特性，在材料选择时，要求采用合格的高强度、防水、耐候、耐热、耐腐蚀材料，如聚酯膜、玻璃纤维膜。

2、张拉膜结构的架设：为了能够将张拉膜结构准确安装在被改造的建筑物上，要求架设工作应按照设计图纸进行，并确保框结构与原结构完好地连接，比如可以采用电焊或热胶等方法将框结构固定在原结构上。

3、张拉膜的安装：在安装张拉膜时，应根据设计要求，将张拉膜安装在建筑物上，以确保张拉膜的牢固性。

另外，安装时应注意结合部位的平整性以及张拉膜的粘连程度。

4、施工的品质检查：在安装完成后，应进行品质检查，检查张拉膜的部位是否与物理性能要求，检查表面是否平整，以及是否存在裂缝等缺陷等。

二、施工方案实施的措施1、严格执行安全技术措施：在施工张拉膜结构时，应按照《安全生产法》的规定，严格执行安全技术措施，保证施工人员的安全，确保进行下一步施工。

2、加强施工管理：施工管理既是施工质量的保证，也是安全生产的重要环节。

在施工过程中，应定期检查施工质量，加强对施工人员的培训，确保张拉膜结构在使用过程中稳定性及牢固性。

3、严格按照设计图纸施工：在施工张拉膜结构时，应严格按照设计图纸进行施工，以确保张拉膜结构的准确性及牢固性。

以上是关于张拉膜结构施工方案的介绍，它是一项复杂的施工过程，因此，施工过程中要加强施工管理，严格执行安全技术措施，按照设计图纸完成施工，保证施工的质量，达到预期的效果。

pvdf张拉膜结构

pvdf张拉膜结构
PVDF张拉膜结构是一种由聚偏氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride，简称PVDF）薄膜制成的张拉结构。

PVDF是一种具有优异耐候性、耐化学性和良好机械性能的高分子材料。

PVDF张拉膜结构通常由PVDF薄膜和支撑系统组成。

PVDF 薄膜在张拉时形成拉伸状态，通过张拉力与支撑系统之间的相互作用实现牢固固定。

薄膜的张拉状态使得整个结构具有较高的刚度和稳定性，能够抵抗风力和其他外部力的影响。

PVDF张拉膜结构的优点包括：
1. 良好的透光性：PVDF薄膜本身具有良好的透光性，能够充分利用自然光线，使结构内部充满柔和的自然光。

2. 耐候性好：PVDF材料具有优异的耐候性，可以在严酷的户外环境下长时间使用而不会发生褪色、老化等问题。

3. 抗腐蚀性好：PVDF材料耐化学性能良好，能够有效抵抗酸碱腐蚀、大气污染物等的侵蚀。

4. 灵活性好：PVDF薄膜具有一定的可延展性，能够根据需要制作出不同形状和曲面结构，具有较高的设计自由度。

5. 轻质化：PVDF张拉膜结构自身重量很轻，不需要过多的支撑结构，减轻了整体结构的重量和造价。

PVDF张拉膜结构广泛应用于建筑、体育场馆、会展中心等场所的屋顶遮阳、外墙装饰等领域，逐渐成为现代建筑领域的一种独特的建筑结构形式。

张拉膜结构施工方案

张拉膜结构施工方案
张拉膜结构是一种极具灵活性的结构形式，它不但可以实现设计的广泛应用，还具有强度高、质量轻、有机结构等特点，得到了广泛应用。

但由于它具有复杂的结构，完成张拉膜结构施工要求技术和工艺水平较高，施工过程复杂，因此张拉膜结构施工需要特别注意以下几点：
一、设计准备工作。

在施工之前，必须进行充分的设计准备，设计要求必须根据张拉膜结构的特性，对刚度、张力等必须作出明确的规定，再根据外部环境的要求，选择合适的材料，考虑实际使用情况，以保证设计的可行性。

二、施工准备工作。

施工前还要做好准备工作，检查材料的品质，确定施工工艺，明确施工部位，绘制施工图纸，准备施工配件，设定安全防护措施等。

三、施工技术要求。

施工现场必须有专业技术人员负责，充分考虑张拉膜结构复杂的特性，确保施工质量，并采用合适的工艺技术和安全措施，保证施工安全可靠，以便得到高质量的张拉膜结构。

四、安全措施。

安全措施是张拉膜结构施工的重要保障，应当采取行业有关的安全措施，避免发生安全事故。

保证施工人员的人身安全，现场施工时，要求施工人员佩戴劳动防护用品，并严格按照安全操作规程施工。

五、施工质量把关。

施工质量是张拉膜结构施工的重要保障。

在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，采取有效的施工技术和
工艺操作，确保施工质量，同时及时发现施工中存在的问题，及时采取措施纠正。

以上就是有关张拉膜结构施工的方案介绍，以确保施工的质量及安全，充分发挥张拉膜结构的抗震性和特殊性能。

由于张拉膜结构施工具有一定的复杂性，因此施工中应当高度重视，确保其质量和安全，以确保其正常使用。

张拉整体结构原理

张拉整体结构原理
张拉整体结构原理是建筑工程中常用的一类技术，它能够使设计者在考虑到施工成本、考虑到建筑外观形式以及考虑到建筑结构安全性等方面，进行合理的结构优化设计。

它通过将承重结构与竖向结构相结合，使室内空间得到良好的利用，且减少了结构重量，提高了抗震性能。

张拉整体结构原理的核心思想是将混凝土支撑结构作为建筑物的主要支撑结构，并将竖向的结构拉动到支撑结构上，使结构整体紧密地结合在一起，形成一个整体结构。

张拉整体结构原理的基本结构类型有三种，即悬臂梁结构、桁架结构和混凝土框架结构。

悬臂梁结构是最常用的一种结构，它由悬臂梁、立柱、梁板和柱板组成，悬臂梁作为支承结构，立柱和梁板拉动，形成整体结构。

桁架结构由桁架、立柱、梁板和柱板组成，桁架拉动立柱和梁板，构成整体结构。

混凝土框架结构由梁板、柱板、立柱和桩构成，梁板拉动立柱桩，构成整体结构。

张拉整体结构的优势体现在建筑物的结构优化设计上，它能够有效地减少结构重量，提高抗震性能，以及使室内空间得到良好的利用。

同时，张拉整体结构也可以有效地降低建筑物的施工成本，以及考虑到建筑外观形式。

此外，张拉整体结构还具有简单易行的特点。

在施工过程中，可以采用拉动装置，来完成拉动作业，这样不仅可以大大提高施工效率，而且可以缩短施工周期，提高施工质量。

总之，张拉整体结构原理是一种有效的结构优化设计原理，它可以在考虑到施工成本、考虑到建筑外观形式以及考虑到建筑结构安全性等方面，进行合理的结构设计，大大提高建筑物的功能性能。