索膜结构分析理论研究综述及展望

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索膜结构分析理论研究综述与展望

冯虹，素萍，钱袁
（济大学建筑工程系，海同上
勇
２０９）００２
摘要：膜结构是～种新型的空间张拉体系，于自身的结构特点，得索膜结构与其它结构体系相比，着自索由使有己独特的分析和设计方法，此就索膜结构的理论研究和分析方法加以总结和评述，对今后的研究方向做出为并
Ｋｅｙｗｏｒｓ：ｃｂｌｄａｅ—ｍｅｂａｔｕｃｕｒｍｒｎｅｓｒｔｅ；ｍｅｈａｃｌｍｏｅ；ａａｙｉｅｈｏ；ｒｓａｃｒｎｄｃｎｉａｄｌｎｌｓｓｍｔｄｅｅｒｈｔｅ
索膜结构作为一种新型的空间整体张拉体系，因其结构效率极高，成为最有前途的建筑结构形式之而
ａｄａａｙｉｍｅｈｄｆｃｂｅ—ｍｅｂａｅｓｒｃｕｅｒｕｎｎｌｓｓｔｏｓｏａｌｍｒｎｔｕｔｒｓａｅｓｍｍａｉｄａｄｃｍｍｅｔｎｒｓｅｔｒｉｅ，ｒｚｎｏｅｎｓａｄｐｏｐｃｓａｅｇｖｎ
特阿拉伯利雅得体育馆和１９９３年建成的美国丹佛国际机场候机大厅，目前典型的大型张拉式索膜结构是
实例Ｊ膜结构在日本建筑中也是很受人瞩目的，９０年日本大阪的万国博览会是日本膜结构发展的开．１７端，了２到０世纪８０年代后半期，日本各地建了许多膜结构穹顶建筑作为市民运动场，９９年建成的仙台１９穹顶和２０００年建成的丰田体育场看台屋面都是屋顶面积在３０万ｍ以上的膜屋面结构，日本膜结构多数是由坚固的钢或木骨架支撑的，欧美各国采用预应力张拉索支撑相比，保持了自己独特的结构形与仍式Ｊ我国在索膜结构应用方面起步较晚，世界先进水平相比，距十分明显ＨＪ近年来在理论研究方．与差，面做了不少工作，得了一定的成果．文对目前张拉式索膜结构理论研究状况加以总结和评述，对今取本并

索膜结构

浅谈膜结构随着社会的发展和进步，人们更加注重对美好生活的追求，索膜结构与当代新技术和新工艺相结合又重新步入了历史的舞台，以其优越的实用性和美观性为越来越多的人所接受和喜爱，在现代建筑中得以广泛的应用和发展，为当代建筑注入了新的活力。

索膜结构，顾名思义就是绳索和膜材组合而成的结构体系，远古时代人类居住的帐篷就是它的最初形态，当时的帐篷只能算是一个临时性建筑，因为不够牢固、不能防火、又不能保暖或隔热而被后来的砖木结构以及近代的钢筋混凝土结构所取代，逐步退出了历史舞台。

然而随着时代的发展，大量的新型材料的不断涌现，加之工程计算科学的飞速发展，索膜建筑结构体系东山再起，现已大量用于滨海旅游、博览会、文艺、体育等大空间的公共建筑上。

索膜建筑具有易建、易拆、易搬迁、易更新、充分利用阳光、空气以及与自然环境融合等特点，它将是21世纪“绿色建筑体系”的宠儿，是现代建筑文化的又一次飞跃。

膜结构作为一种现代化的工程结构，显示了当今建筑技术与科学的发展水平，也具有巨大的发展潜力，在新的世纪中，膜结构必将在建筑结构中占据重要的地位。

索膜建筑可以从结构方式上简单地概括为张拉式、骨架式、充气式三大类。

张拉式索膜体系富于表现力、结构性能强，但造价稍高，施工精度要求也高；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，骨架式索膜建筑常在某些特定的条件下被采用，是由于其结构方式本身的局限性，骨架体系自平衡，膜体仅为辅助物，膜体本身的强大结构作用发挥不足等，有人将其称之为二次重复结构；充气式索膜建筑历史较长，但因其在使用功能上明显的局限性，如形象单一、空间要求气闭等，使其应用面较窄，但充气式索膜体系造价较低，施工速度快，在特定的条件下又有其明显的优势。

三者当中张拉式索膜建筑可谓索膜建筑的精华和代表，由于其建筑形象的可塑性和结构方式的高度灵活性和适应性，此种方式的应用极其广泛。

膜结构最突出的特点首先就是它形状的多样性，曲面找形存在着无限的可能性。

索膜结构工程分析与设计综述

索膜结构工程分析与设计综述摘要：膜结构是一种柔性结构，其设计理念与方法与传统结构有很大差异。

膜结构的设计一般可以分为找形分析、荷载分析和裁剪分析三个阶段。

本文阐述了膜结构设计理论，分析了当前国内外膜结构的研究现状，并介绍了当前国内外常用的膜结构设计软件及功能。

关键词：膜结构；找形分析；荷载分析；裁剪分析；设计软件膜结构是上世纪中期发展起来的一种新兴的结构形式，其造型优美，极富现代气息，结构轻巧，有极强的空间跨越能力，且易于建造搬迁，有明显的经济效益，因此膜结构建筑成为近几十年蓬勃发展的一种新型的大跨度空间形式。

膜结构的设计也迥异于传统的刚性结构。

由于膜材的柔性特征，其本身没有抗压刚度和抗弯刚度，需赋予一定的预拉力才能形成确定的空间曲面形状和抵抗外荷载的能力，成为真正的结构。

一、膜结构设计分析由于膜材的柔性特征，膜结构是一种柔性张力体系，与一般的刚性结构在设计分析上有很大的区别。

膜结构的设计分析包括找形分析、荷载分析和裁剪分析三个方面。

（一）找形分析索膜材料是柔性材料，本身是没有抗压刚度和抗弯刚度，也就需要施加一定的预张力来张成一定的空间形状，同时通过预张力和曲面的变化来维持体系的刚度和稳定性，而这种在一定预张力作用下找出的一个既符合建筑美观，又满足边界条件和力学平衡的形状就是我们通常所说的找形。

目前膜结构的找形方法主要有力密度法(Force Density Method) [1]、非线性有限元法(Nonlinear Finite Element Method ) [2]和动力松弛法(Dynamic Relaxation Method) [3][4]。

力密度法最初由H.J.Schek[1]在1973年用来分析一般索网的几何状态。

其基本思想是将膜结构表面离散成由节点和杆元构成的索网状结构模型，建立每一节点的静力平衡方程，通过预先给定索网中各杆元的力和杆长的比值(力密度)，而将几何非线性问题转化为线性问题，联立求解一组线性方程组，即可得到索网各节点坐标。

膜结构技术研究和应用进展

膜结构技术研究和应用进展论文本文旨在介绍膜结构技术的研究和应用进展。

膜结构技术是一种具有多种优势的新兴构造技术，可以实现节能、环保以及低成本等技术要求，正在成为建筑行业未来发展的新方向。

在本文中，首先将对膜结构技术的结构原理、特点、组成和分类进行详细介绍，重点探讨膜结构材料的性能特征和应用趋势。

其次，将列举出建筑膜结构的典型应用，并针对其存在的问题，提出了改进和完善的建议。

最后，对膜结构技术未来发展趋势和技术进步进行了展望，以促进膜结构技术的进一步发展应用。

膜结构技术是一种设计结构技术，是指利用高强度聚合材料配合结合膜结构的构件，进行复合材料结构的设计和构成。

目前，膜结构技术已广泛应用于建筑行业，可以迅速建立起支撑系统，进行建筑的快速装配。

膜结构材料的优势表现为：一是轻质高强度，重量轻，使用灵活；二是具有较强的韧性，能够承受较大的冲击力；三是防水、阻燃、防腐蚀，抗紫外线强度高，不易变形；四是可以较快速组装，降低建设成本及时间。

膜结构技术的典型应用包括体育场馆、精细化建筑、临时结构以及能源节约型建筑等。

体育场馆应用膜结构可以实现大跨度及灵活的布局，极大地提升其美观性；在精细化建筑中，膜结构可以实现细部设计，并具有良好的隔音性能；而在临时结构中，由于膜结构可以快速组建，可以实现结构架的最大化利用；另外，在能源节约型建筑中，由于膜结构具有良好的韧性和耐候性，可以减少建筑的能耗，从而节约能源。

在当前的膜结构技术应用中，仍需要改进和完善。

一是膜结构材料的性能还需要更进一步的研究和开发；二是膜结构的施工方法和施工技术也需要更新和完善；三是膜结构技术安全性和可靠性仍需要加强，需要实施严格的定期检查和保养。

未来，膜结构技术将不断发展，例如，可以利用智能化技术改善膜结构设计，开展膜结构性能模拟，提升施工质量，并使用卫星导航技术检测膜结构状态。

另外，膜结构天花系统也可以适当推广应用，尤其是在农村发展中，可以有效改善居民的居住质量。

索膜结构的理论基础和分析方法综述

维普资讯
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６６・
第３２卷第２４期２０６０年１２月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ．２Ｎｏ．４１３２Ｄｅ．２０ｃ０６
文章编号：０９８５２０）４０６ — １０２（０６２ — ６２６００
中图分类号：ｌ１Ｔ１３Ｊ文献标识码：Ａ
引言
索膜结构是２０世纪中叶发展起来的一种全新的建筑结构形
１１３平衡方程．．确定了应力和应变的表达式后，可利用虚功原理即外力在虚
建立平衡方程。现时式，它是由多种高强薄膜及辅助结构通过一定的方式施加预应力位移上做的功等于应力在虚应变上做的功，３／ｙ０ｙ＂ｚａ￣，而形成的一种空间整体张拉体系，具有足够的刚度以抵御外部荷构形体积域＇内某一点的应力＝［ａ＂ａｅ０ｚ］若结构发生满足位移边界条件Ａ的虚位移＝［乱］后载作用。在一定的初始条件下，张拉式索膜结构初始形状的确

若位移对几何坐标的偏导数不全为零，即发生的位移不全为
并保证求解的精度和稳定性，常把结构上的荷载分多通刚体位移，则该点必然存在应变，由于索膜结构中膜材很薄，在荷变历史，步加到结构上，即采用增量法求解。这样可以得到物体在一系列载的作用下可以忽略厚度方向即ｚ轴上的应变，将其视为平面应力问题，因此对平面膜材来说，几何方程可表示为：离散的时间点０ △ ，Ａ，（，ｆ２ｔ …，一１Ａ上处于平衡状态的物理参）ｔ量，这里采用ＵＬ格式。根据能量守恒定理，并假定物体上的面

索膜结构的设计理论分析_宋志飞

第23卷第4期辽宁工程技术大学学报 2004年8月 V ol.23 No.4 Journal of Liaoning Technical University Aug. 2004收稿日期：2003-07-28基金项目：辽宁省教育厅基金资助项目（202183391）作者简介：宋志飞（1980-），男，山东淄博人，硕士。

本文编校：赵娜文章编号：1008-0562(2004)04-0472-03索膜结构的设计理论分析宋志飞1，殷志祥2（1.辽宁工程技术大学土木建筑工程学院, 辽宁阜新 123000; 2.辽宁工程技术大学计算机辅助教学中心, 辽宁阜新 123000）摘要：索膜结构是一种全新的建筑结构形式，其设计理论主要包括找形分析、荷载分析和裁剪分析三方面。

现有的找形方法都存在一定的缺点，开发的计算软件也没有普遍性，需要在将来的研究中逐步完善。

虽然结构对地震有很好的自适应性，但在风荷载作用下易发生自激振动从而导致破坏，因而进行风荷载分析以确定其体型系数及受破坏的临界风速非常必要。

裁剪过程存在误差，需要研究开发更精确的裁剪技术。

关键词：索膜结构；找形分析；荷载分析；裁剪分析中图号：TU 31 文献标识码：AAnalysis of designing theory of cable-membrane structureSONG Zhi-fei 1, YIN Zhi-xiang 2(1.College of Civil and Architecture Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000,China;puter Aided Center, Liaoning Technical University, Fuxin 123000,China)Abstract: Cable-membrane structure is a wholly new kind of architecture structure form. The theory of its design mainly includes three aspects: shape-finding analysis 、load analysis and patterning analysis. All of the existing shape-finding analyses have some shortcomings more or less. And the exploited softwares don’t have universalism. So, all the above should be solved in the future research step by step. Even this structure has self-adaptability for earthquakes. But it easily causes self-excited vibration under the effect of wind load, which leads to destruction. Therefore, making wind load analysis is very necessary for confirming its shape factor and critical wind speed of being destroyed. The patterning course has errors. The more precise patterning technology needs being exploited.Key words ：cable-membrane structure ；shape-finding analysis ；load analysis ；patterning analysis0 概述大跨度索膜结构是20世纪中期开始发展应用起来的一种全新的建筑结构。

浅谈索膜结构的设计与施工

二、索膜结构的设计步骤与找性问题的数值方法，其特点是不需于初始几何的有限元找形，几何非
由于索、膜等主要受力构件均用于求解给定边界条件下的平衡曲
为柔性材料，须施加预应力，必才能面。
决定索膜结构不同的形状。因此，索
１ＰＦ、ＴＥ膜材。由聚四氟乙烯点和难点。谓找形，所就是根据膜材控制的裁剪机器下料的数据。常见（ＴＥ涂层和玻璃纤维基层复合而的特点和建筑师的要求，找出最合国外软件有ＥＹ德国）力密度法ＰＦ）ＡＳ（，
烯，能优于纯ＰＣ膜材，格相程要求，性Ｖ价较为简单。应略高于纯ＰＣ膜材。Ｖ
形设计
动力松弛法找形，何非线性分析，几
ＦＢＥ（，动力松弛法，是一种求解非线测地线裁剪；ＡＤＳ澳大利亚）基要形成结构的总体刚度矩阵，主要线性分析，三种方法确定裁剪线。近年来，国产膜结构计算机辅助设计与制作软件也取得了长足的
在我国得到了越来越广泛的应用。计，用结构找形、系内力分析与过迭代，再体得到相应的形状；后者是从
现就膜材的特点及索膜结构的设计剪裁的软件，完成索与膜的下料与平面状态开始，通过逐步改变控制
零件的加工图纸。设计一般分为三点的坐标并经平衡迭代，求得相应单个步骤：找出一个初始平衡形状形状。在有限元迭代过程中，元的

膜结构及索膜结构综述

膜结构及索膜结构综述——结构选型期中作业城市建设与管理学院10级景观建筑设计专业汪珂珂（20101150175）1.膜结构建筑概述膜结构也称为织物结构，是世纪中叶20 发展起来的一种新型空间结构形式，它以性能优良柔软织物为材料，由膜内空气压力支撑膜面，或利用柔性钢索或刚性支撑结构使膜面产生一定的预张力，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。

膜结构的起源可追溯至远古时代人们利用牛皮或布等制作的帐篷结构。

但是长期以来由于技术原因，这种结构发展并不快。

1970年日本大阪世界博览会，由美国工程师盖格尔(David Geiger)设计的美国馆，其屋顶采用空气支撑膜结构，平面尺寸达到83.5 m×142 m，采用以聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物建造。

通常被认为是第一个现代意义上的大跨度膜结构。

虽然现代膜结构出现仅有几十年时间，但发展迅速。

在20 世纪后期成为国际上大跨度空间建筑及景观建筑的主要形式之一,具有强烈的时代感和代表性。

它是集建筑学、结构力学、精细化工、材料科学、计算机技术等为一体的多学科交叉应用工程,具有很高的技术含量和艺术感染力,实用性强、应用领域广泛,既可应用于大型大跨度的公共建筑，如体育场馆、机场大厅、展览中心、购物中心，也适用于规模较小而造型各异的休闲景观设施、建筑小品等。

其发展潜力巨大,将成为21 世纪空间结构的发展主流。

2.膜结构的分类根据不同的支撑方式，通常将膜结构分为空气支撑式、张拉式及骨架支撑膜结构3大类。

2.1 充气式膜结构向由膜结构构成的室内充入空气,使室内的空气压力始终大于室外的空气压力,使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式有单层结构和双层结构两种。

单层结构如同肥皂泡,单层膜的内压大于外压。

此结构具有大空间,重量轻,建造简单的优点,但需要不断输入超压气体及日常维护管理。

双层结构是在双层膜之间充入空气,和单层相比可以充入高压空气,形成具有一定刚性的结构。

索膜结构分离分析和整体分析研究

Ｓｒｃｕｅｔｕｔｒｓ
ＺＨＡＮＧｉｉＬｉＺＡＨａ．ｎ，ＩｂＨｕ，ＨＮＧｉｇＭｎ
１引言
索膜结构是２世纪中期发展起来的一种新型０空间建筑结构形式，由于所用材料多为柔性的索和
膜，计思路不同于传统的结构形式，形分析成设找
【】ＧＪ０９建筑施工高处作业安全技术规范［］１Ｊ．１８ｓ．
［］Ｂ５０９２０建筑结构荷载规范［］２Ｇ００．０１ｓ．【】Ｇ０１建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范［】３Ｊ２０Ｓ．
［］Ｂ１．７冷弯薄壁型钢结构技术规ｃｓｂｔｅｒｓｅｔｅａｄｅｅｒｈｓｎｏｈｉｒｎｅｅｗｅｎｅｐｃｖｎｉ
ｃｌｂｒｔｅａａｙｉｆａｌ－ｍｂａｅｓｕｔｒ．ｅｎｃｓｉｏｌｏａｖｎｌｓｓｏｃｂｅｍｅｒｔｃｕｅＴｅｅｓｔａｉｎｒｈｙｏｏｌｂｒｔｅｆｒｆｄｎｎｌｓｓｈｓｂｅｒｖｄｂｅｆｃｌｏａｉｍ— ｎｉｇａａｙｉａｅｎｐｏｅｙｔａｖｏｉｈｄｆｒｎｅｅｅｎｒｓｌｅｅｅｉｆｅｃｆｍｂａｅｉｉｅｅｃｓｔｅｕｔｗｈｔｒｌｎｅｏｂｗｅｓｈｔｎｕｈｍｅｒｎｓｃｎｉｅｅｒｏ．ｏｓｄｒｄｏｎｔ
ｓｆＳｏｌｅｐｅｔｅｓｄｔｋｈｐｎｅｌａｅ．ｈｓｏｔＯｉｓｕｄｂｒｓｒｓｅｔｅｓａｅａｄｂｄｄＴｕ，，ｔｈｏａｏ

某工程索膜。钢结构分析

于各种商业建筑及建筑小品中。本文对武汉生态文化乐园儿童大馆平面张拉索膜一钢整体结构采用子结
构分析法，对索膜结构进行找形分析，找形后以反力作用在钢结构整体上进行结构分析，为类似的多元素组合结构的设计提供了建议。
ｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆｄｒｙｇｒａｎｕｌａｒｌｏｆｗａｎｄｉｍｐａｃｔｓｉｎｌａｂｏｒａ —
［收稿日期】２０１３ — ０５— ０７［作者简介］李亚娥（１９６５一），女，西安人，硕士，副教授，硕士
低
温
建
筑技
术
２０１３年第９期（总第１８３期）
某工程索膜。钢结构分析
谢雅琪
（浙江大学空间结构研究中心．杭州８１００５８）
【摘要】对大跨度索膜一钢结构进行结构分析，将整体结构分为张拉体系、钢结构两种子结构，对索膜结
索极限强度１６７０Ｎ／ａｒｍ。
２索膜找形
并设立连接次立柱与主立柱的钢斜撑（图３斜撑２）及
连接次立柱间的结构索。索及钢支撑布置如图３
所示。
将结构分为索膜结构及钢结构两部分，由于膜结
构在索预应力作用下形成自平衡的结构体系。考虑几何非线性，膜结构以常应变平面三角形单元，索以

索膜结构分析理论研究综述及展望

索膜结构分析理论研究综述及展望
高永林;黄呈伟;苏何先
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2007(033)013
【摘要】从膜结构体系的分类、膜结构设计的内容和分析方法等方面对索膜结构进行了综述,并对今后膜结构的研究及发展方向进行了一定的展望,为我国在张拉索膜结构的进一步发展和应用提供了理论依据.
【总页数】2页(P14-15)
【作者】高永林;黄呈伟;苏何先
【作者单位】昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明,650224;昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明,650224;昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明,650224
【正文语种】中文
【中图分类】TU311
【相关文献】
1.可持续转型理论研究综述及展望 [J], 刘贻新;谭蓉娟;张光宇;梁霄
2.索膜结构分析理论研究综述与展望 [J], 冯虹;钱素萍;袁勇
3.风险均衡理论研究评述及展望 [J], 赵旭
4.国家公园环境教育理论研究与实践探索综述及展望 [J], 周雯
5.风险均衡理论研究评述及展望 [J], 赵旭;
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我国建筑索结构的发展与工程实践

我国建筑索结构的发展与工程实践目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (4)1.3 文献综述 (5)1.4 研究内容与方法 (6)2. 建筑索结构概述 (7)2.1 索结构的发展历程 (8)2.2 索结构的特点与优势 (10)2.3 国内外索结构应用现状 (11)3. 索结构设计理论 (13)3.1 索力学原理 (14)3.2 索结构设计准则 (15)3.3 连接件设计与计算 (16)3.4 索结构设计软件介绍 (17)4. 工程实践案例分析 (19)4.1 著名案例简介 (20)4.2 案例技术要点 (21)4.3 案例中存在的问题与解决措施 (22)4.4 案例对设计理念的启发 (23)5. 发展趋势与应用前景 (24)5.1 新材料的应用 (25)5.2 新技术的发展 (27)5.3 施工技术的进步 (28)5.4 建筑索结构的未来发展趋势 (29)6. 存在问题与挑战 (30)6.1 设计与施工难点 (31)6.2 工程造价与经济性 (32)6.3 质量控制与安全保障 (34)6.4 行业发展面临的挑战 (35)7. 政策与法规环境 (37)7.1 国内外相关法规 (38)7.2 行业标准与规范 (39)7.3 政策导向与行业规范 (40)8. 结论与建议 (41)8.1 研究总结 (42)8.2 实践建议 (44)8.3 未来展望 (45)1. 内容描述本文档旨在全面探讨我国建筑索结构的发展历程、现状以及未来的发展趋势，并通过具体的工程实践案例，深入剖析索结构在建筑领域的应用与创新。

内容涵盖了索结构的基本理论、发展脉络、关键技术、工程应用以及未来展望等多个方面。

我们将回顾索结构在我国的发展历史，从早期的简单应用到现代的高层建筑和大跨度桥梁，展示其技术的不断进步和应用的广泛性。

分析当前索结构在国内外的发展现状，包括主要的技术特点、材料应用、设计方法和施工工艺等。

论索膜结构挑篷的设计研究

论索膜结构挑篷的设计研究1概述索膜结构挑篷[1]，由于采用膜材這种新型材料和很大的跨度，有其比较独立的设计流程。

索膜结构的设计过程主要有前处理、找形设计、荷载分析、剪裁设计和下部结构设计与验算五个阶段。

对于找形设计和剪裁设计，由于膜材大变形和非线形等特殊性质，需要有专门的软件来进行分析。

目前许多膜结构公司都开发出自己专用的膜结构分析软件，各高校开展这方面研究的也很多。

荷载分析这一阶段是比较接近于传统结构的，也常常依赖于大型的有限元结构分析软件进行计算，包括强度分析、稳定分析、动力分析等。

2、索膜结构挑蓬设计的一般过程现代索膜建筑的设计过程是把建筑功能、内外环境的协调、找形和结构传力体系分析、材料的选择与剪裁集成一体。

借助于计算机的图形和多媒体技术进行统筹规划与方案设计，再用结构找形、体系内力分析与剪裁的软件，完成索与膜的下料与零件的加工图纸，最后结合下部结构进行验算[2]。

索膜结构的整个设计过程是建筑、结构方案的选择与结构分析计算的交叉反复，如果没有专用的计算机辅助设计系统的应用，很难想象在短时间内能够得出最优的方案。

计算机辅助设计系统的应用，是膜结构设计方法发展的必然趋势。

膜结构是一种新颖的结构形式，其相应的计算机辅助设计系统必有特殊性。

现就目前膜结构计算机辅助设计系统的开发情况，论述一下索膜结构设计的一般过程。

2.1前处理主要定义膜结构的几何模型、材料特性、外荷载，并能从各个角度显示出结构的外形以验证几何形状的正确性，同时生成结构分析系统进行找形分析、荷载分析所需要的数据。

目前可视化软件多采用图形输入法输入结构的几何外形。

图形输入法是直接输入结构的图形，而不是图形的几何数据，具有直观、形象的特点。

图形输入法是以人机交互方式工作的，可以边输入边显示，有错即改，有漏就补，十分方便灵活。

材料的特性主要包括膜材的经纬两方向的弹性模量、最大允许应力，脊索、边索的弹性模量、最大允许应力，外荷载主要包括风荷载、雪荷载、自重等，另外还包括初始预应力值、受压构件的截面面积等。

索膜结构体育馆发展综述

索膜结构体育馆发展综述【摘要】索膜结构是一种新型的建筑结构形式，本文总结了国内外索膜结构的发展及部分著名的索膜结构建筑的特点，阐述了索膜结构的现状，分析了索膜结构的设计和施工技术，并根据建筑业特点分析了所膜结构未来发展趋势。

论文关键词：索膜结构,结构特点,发展趋势索膜结构体系起源于远古时代人类居住的帐篷（支杆、绳索与兽皮构成的建筑物），到20世纪70年代以后，高强、防水、透光且表面光洁、易清洗、抗老化的建筑膜材料的出现，加之工程计算科学的飞速发展，索膜建筑结构体系东山再起，现已大量用于滨海旅游、博览会、文艺、体育等大空间的公共建筑上。

因为索膜建筑具有易建、易拆、易搬迁、易更新、充分利用阳光、空气以及与自然环境融合等特长，成为21世纪“绿色建筑体系”的宠儿。

纵观索膜结构的发展历史，可分为以下几个阶段：1.1 膜结构的出现膜结构（Membrane）是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式，是以充气膜结构的形式出现，世界上第一座充气膜结构建成于1946年，设计者为美国的沃尔特·勃德（W.Bird），这是一座直径为15的充气穹顶。

1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议，无疑给充气膜结构的发展注入了兴奋剂。

随后各式各样的充气膜结构建筑出现在1970年大阪世界博览会上。

充气膜结构它是以柔性结构体系来承受风荷载和雪荷载等各种外荷载的作用，由于膜结构的特点以及膜材的特殊性，充气膜结构的设计分析过程也不同于以往的钢筋混凝土和钢结构。

充气膜结构的结构计算包括初始形态分析、受荷分析及模态分析等内容。

充气膜结构的结构分析包括3个阶段：忽略其自身微小的自重和自平衡预张力，不承受任何外部荷载的零态；在确定的边界条件及施加预应力的分布和大小后所形成的初始态；在外荷载、自重及考虑材料张力作用的工作态。

它们之间的膜面主应力方向、预张力的大小变化、形态变形过程和趋势等是相互联系、相互制约的，必须从全过程、一体化的角度加以考虑。

悬挑式空间索膜结构施工技术研究

悬挑式空间索膜结构施工技术研究【摘要】本文研究了悬挑式空间索膜结构的施工技术，通过分析悬挑式结构的概述和空间索膜结构的特点，探讨了施工工艺和技术改进方案。

结合工程实践案例分析，总结了悬挑式空间索膜结构施工技术的重要性，并指出未来研究方向。

研究背景和研究目的旨在为提高悬挑式空间索膜结构的施工质量和效率提供理论支持和实践指导。

本文的研究成果将有助于推动悬挑式空间索膜结构施工技术的发展，促进相关领域的技术创新和实践应用，具有一定的理论和实践意义。

【关键词】悬挑式空间索膜结构、施工技术、研究背景、研究目的、悬挑式结构概述、空间索膜结构特点、施工工艺分析、施工技术改进方案、工程实践案例分析、悬挑式空间索膜结构施工技术的重要性、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景悬挑式空间索膜结构是现代建筑中一种常见的结构形式，其具有轻质、高强、抗风性能好等特点，可以在大跨度空间内实现自由灵活的设计。

随着人们对建筑设计的不断追求和需求的提升，悬挑式空间索膜结构的应用也日益广泛。

目前在悬挑式空间索膜结构施工技术方面还存在一些问题和挑战，如施工难度大、成本高等。

对悬挑式空间索膜结构施工技术进行深入研究，不仅可以提高施工效率，降低施工成本，还可以保证结构的安全性和可靠性。

本文旨在对悬挑式空间索膜结构施工技术进行研究，探讨其施工工艺和技术改进方案，为实际工程实践提供参考和指导。

1.2 研究目的研究目的：悬挑式空间索膜结构是一种新型的建筑结构形式，具有轻质、高效、美观等特点，被广泛应用于体育场馆、会展中心、商业建筑等领域。

由于其特殊性和复杂性，施工难度较大，需要较高的技术水平和严格的工艺要求。

本研究旨在通过对悬挑式空间索膜结构施工技术进行深入研究，探讨其施工工艺及技术改进方案，为提高悬挑式空间索膜结构的施工质量和效率提供依据。

通过分析工程实践案例，总结经验教训，进一步加深对悬挑式空间索膜结构施工技术的认识，促进该领域的发展和创新。

[优秀精品毕业论文]膜结构论文

膜结构论文：膜结构论文摘要:大跨空间结构是目前发展最快的结构类型。

大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。

文中对空间索膜结构的发展现状和前景作了简要概述。

关键词:索膜结构,找形分析,荷载分析,优化分析,协同分析索膜结构雏形可追溯到古代游牧民族使用的帐篷结构。

自1967年加拿大博览会德国馆创造性地大规模采用索膜结构以来,索膜结构以其丰富的建筑造型和优异的结构受力特性得到了广大建筑师、结构师的青睐,广泛应用于商业、体育、工业等大跨度建筑结构及户外设施、文化娱乐建筑等各种建筑小品中。

其中具有代表性的有沙特的利雅得体育场、美国的丹佛新国际机场、英国的千年穹顶以及韩日世界杯比赛的体育场馆等。

在索膜结构蓬勃发展的同时,一系列的设计、施工问题也随之产生。

目前索膜结构的研究主要集中在找形分析、裁剪分析、荷载分析、及施工工艺等方面。

与国外相比,国内索膜结构的研究和应用还比较落后。

从上世纪80年代开始,国内个别高校和研究机构已致力于索膜结构的研究开发工作,并取得了很多成果。

但是许多关键技术仍然只被一些发达国家所掌握。

1 索膜结构的特点索膜结构是一种新型的空间结构形式,它通过施加预应力,使结构具有一定的刚度以承受各种荷载作用。

概括而言,索膜结构有以下的优缺点。

(1)更自由的建筑形体塑造。

多变的支承结构和柔性膜材使建筑物造型更加多样化,新颖美观,富有时代气息。

(2)更好的经济效益。

膜结构屋面重量仅为常规钢屋面的1/30,降低了墙体和基础的造价。

同时膜建筑奇特的造型和夜景效果有明显的“建筑可识性”和商业效应,其价格效益比更高。

(3)更短的施工周期。

膜工程中所有加工和制作均可依照设计在工厂内完成,现场只进行安装作业。

相比传统建筑的施工周期,它几乎可以缩短一半。

(4)更低的能源损耗。

膜具有良好的透光性,透光率为7%—20%,可以充分利用自然光,减少能源消耗。

并且具有良好的阻燃性和自洁性。

索膜结构找形与裁剪若干问题探讨的开题报告

索膜结构找形与裁剪若干问题探讨的开题报告题目：索膜结构找形与裁剪若干问题探讨一、研究背景索膜结构是一种新型的结构形式，其独特的设计理念和丰富的空间形态吸引了众多建筑师和设计师的关注和研究。

但在索膜结构的实际应用过程中，存在着一些问题亟待解决。

其中，索膜结构的找形和裁剪问题是比较重要的。

本文将探讨索膜结构找形和裁剪若干问题。

二、研究内容1. 索膜结构的找形问题索膜结构的找形问题是指设计师如何在保证结构稳定性的情况下，使结构的形态更加丰富和动感。

本文将探讨一些现有的找形方法，如曲线生成算法、形态生成算法等，并分析它们的优点和缺点，并提出一些改进的方法。

2. 索膜结构的裁剪问题索膜结构的裁剪问题是指如何在原料利用率和裁剪精度之间寻求平衡。

本文将探讨一些现有的裁剪方法，如数值控制切割、压力编织切割等，并分析它们的优点和缺点，并提出一些改进的方法。

3. 索膜结构的实际应用本文将通过案例分析的方式，探讨索膜结构在实际应用中存在的问题和解决方法，包括施工效率、材料使用效率、结构可靠性等。

三、研究方法本文将采用案例分析、文献综述等方法，通过实例来分析索膜结构找形和裁剪问题的解决方法，并结合文献分析加以论证。

四、预期成果本文将通过实例分析、文献综述等方式，探讨索膜结构找形和裁剪问题的解决方法，并提出改进措施，为索膜结构的实际应用提供参考意见和建议。

五、研究意义索膜结构具有独特的设计理念和丰富的空间形态，其在建筑学、结构学等领域都有广泛的应用。

本文将从索膜结构的找形和裁剪问题入手，探讨其在实际应用中的问题和解决方法，对于推动索膜结构的发展具有一定的参考意义和指导作用。