浙江省索膜、张拉膜、膜结构案例赏析

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索膜结构组成、特点

大家听说过索膜结构吗？其实从严格意义上来说，索膜结构就是我们平时所说的张拉膜结构，也是膜结构的常见形式之一，外表轻巧、美观、柔美，寿命也很长，很受人青睐。

要说一个完整的索膜结构需由膜材、索结构、支架结构三部分组成，缺一不可。

其实索膜结构有很多我们不了解的好处，今天我们就来详细了解一下。

（索膜结构-图例）【索膜结构介绍】大家对索膜结构了解多少呢？它也被称为张拉膜结构，是膜结构三种常见形式之一，其以膜材、钢结构支柱、拉索等共同作用，使膜面形成一定的张力从而形成承受外载荷的某种稳定的空间结构，与骨架式、充气式结构相比索膜结构是很能体现膜结构精髓的形式，由于其强度决定于受拉构件的承载能力而不是结构的稳定性，所以能够充分发挥钢索和膜材受拉工作时强度高、自重轻的特点，更加适合于大跨度结构中。

其造型也更加的灵活、轻巧、柔美，对于索膜结构来说不需要多余的支撑体系也不需要多余的装饰，其结构本身就是一种艺术造型。

所以索膜结构非常适合用在标志性建筑上，如体育场馆、商场、交通设施、娱乐设施、文化景观设施等，不仅如此因为造型感强、制作简单、安装便捷、节能环保、安全性好所以索膜结构现在应用范围非常广泛。

【索膜结构组成】一个完整的索膜结构一般由三部分组成：膜材、索结构、支架结构，下面我们简单说下这三部分。

1.形成曲面结构的张拉膜材，膜材作为结构材料，要能够抵抗一定的载荷而不致引起过大变形，同时作为结构中的覆盖材料，需要满足一定的建筑功能，如遮蔽、防火、耐久等，常用的为PVC/PVDF 膜材。

2.用于加强膜面的脊索、谷索以及将膜内力传向支撑结构的边索，索结构除了对膜面受力方面有加强作用，更重要的是它们起到了改变建筑造型的作用，尤其是脊索和谷索的灵活设置可能对整个建筑带来奇妙的视觉效果。

3.索膜结构体系中的支架结构，支架结构中常用的是钢结构，也可以采用混凝土结构，一些情况下甚至可以使用木结构或其他结构，支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一要求外，其构造形式也直接影响了索膜结构的整体造型。

索膜结构罩棚工程施工技术案例分析

索膜结构罩棚工程施工技术案例分析摘要：体育场索膜结构罩棚钢结构部分采用大跨度悬挑斜拉索结构体系的开敞式新颖结构形式。

看台顶棚钢结构为斜拉索加钢管桁架结构体系，由于悬挑较长且为开敞式，故弯矩大受风荷载影响明显加之沙漠地区风荷载更加明显，深化设计中活荷载取0.3km/m2风荷载取0.55km/m2，雪荷载取0.3km/m2。

与主体钢结构对应，膜顶棚由29个马鞍形膜单元组成，峰谷鲜明，矢高2.5m，每个膜单元面积约100m2，每个膜单元之间天沟连接相邻单元天沟间防水膜覆盖。

由于膜材是一种柔性织物，要想作为一种建筑材料具有一定的造型，必须给其施加一定数值的预张力，可以通过膜节点索的调节从而使预张力达到设计要求。

本工程膜结构形式为张拉膜形式，沿径向硬边用螺栓与铝压板与主体钢结构桁架梁连接，檐口采用弧形软边钢索张拉，硬边的安装过程同时也是沿经线方向张拉的过程，硬边安装完成后要达到受力要求。

关键词：非线性；有限元；大跨度悬挑；卸载1 工程概况张掖国家沙漠体育公园位于甘州区城南13km处，东南宽 4.3km，南北长11.4km，总面积35km2，是全国距离城市最近的沙漠体育公园，公园国际赛车场占地面积约60000m2，按国际标准赛车场设计，主看台坐北向南，为极富动感的圆弧造型，面向沙漠，背靠绿洲，视野开阔，长170m，宽22m，设有3000个坐席，看台上方的风雨罩棚为索膜结构，膜棚为时尚浅黄色，与沙漠浑然一体。

整体投影面呈月牙造型，流畅、美观。

索膜结构罩棚投影面积2059m2，展开面积2326m2。

钢结构为钢管柱主支撑，悬挑变载面钢管桁架梁，桁架梁之间连接圆弧热钢管连系梁，相贯线焊接。

悬挑桁架梁与钢管柱通过Φ20柔性钢索张拉连接，悬挑桁架檐口相对标高12.7m，工程最高相对点标高24.6m超过24m，悬挑梁最长处悬挑16m，属长臂悬挑桁架梁，弯矩较大给结构施工带来很大难度，钢管柱采用Φ530mm×16mm，Q345B热钢管，桁架梁上下弦杆均采用Φ180mm×6mm 垫钢管，腹杆采用Φ60mm×3.5mm。

大跨空间结构—索膜结构详解

大跨空间结构—索膜结构详解索膜结构作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现，至今已有六十多年的历史，特别是到了七十年代以后，膜结构的应用得到了迅速发展。

膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。

膜结构一改传统建筑材料而使用膜材，其重量只是传统建筑的三十分之一。

而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度，无支撑，建筑上实现时所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡的可视空间。

索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。

张拉膜结构是索膜结构中最常见的一种形式，是索膜建筑的代表和精华，它通过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，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。

一、索膜结构的组成及材料特性1. 索膜结构的组成一个完整的索膜结构一般由三部分组成1)形成曲面结构的张拉膜材；2)用于加强膜面的脊索和谷索,以及将膜内力传向支承结构的边索；3)求索膜体系的支架结构。

张拉膜材即作为结构材料,要能够抵抗一定的荷载而不致引起过大变形。

同时为完成作为覆盖材料所规定的建筑功能，例如美观、遮光、防火、耐久等等，还需满足各种性能要求。

所以，选用合适的膜材对于索膜结构的设计建造非常重要。

加强索除其对于膜面受力方面的加强作用外，更重要的是起到了改变建筑造型的作用。

尤其是谷索和脊索的灵活设置会给整个建筑带来奇妙的视觉效果。

支架结构最常采用的是钢结构，也可采用混凝土结构，甚至在某些情况下可以采用木结构或其他结构。

支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一结构要求以外，其形式可以采取变化多样的形式，以实现不同的建筑造型效果。

张拉式膜结构特点及性能优势

张拉式膜结构特点及性能优势
膜结构具有丰富多彩的造型，结构形式，越来越多的被用于工业和人们的日常生活中，特别是对污水池废臭气体的收集问题，有很好的控制作用。

那么，张拉式膜结构有哪些特点呢？恒星膜结构厂家分析如下：
张拉式膜结构是指通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的，张拉膜结构也可称为张拉式索膜结构，是由稳定的空间双曲张拉膜面、支承桅杆体系、支承索和边缘索等构成的结构体系。

张拉膜结构由于具有形象的可塑性和结构方式的高度灵活性、适应性，所以此种方式的应用极其广泛。

张拉式膜结构特点：
1.膜材性价比高，采用常用的PVDF膜材料，具有很好的透光性，自洁性和抗老化性。

2.跨度无限制性，由于自身膜材自重轻，抗拉性能很大，安全性更高，在大跨度上具有先天的优势；
3.使用寿命长，张拉膜结构中钢结构的设计使用寿命是50年，膜材的使用寿命是15年以上，比传统的建筑材料具有更长的使用寿命。

4.安装快捷，维修方便。

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

张拉膜结构

张拉膜结构
张拉膜结构又叫做张拉强化结构，是利用塑料材料的特性形成的一种新型结构。

它的安装简单、质量轻、强度高、维护方便、结构稳定、可靠性佳等特点，使其在工程中得到越来越广泛的应用。

张拉膜结构的特点及应用:
1.拉膜结构的安装方便，只需要在建筑结构上安装好吊索，并将膜材穿过或者放置在吊索上，就可以进行张拉和固定。

因此，安装速度快，可以大大缩短施工周期，节省大量的人力和财力。

2.拉膜结构的抗风强度极高，能够抵抗强风的冲击，可以有效防止结构受力，避免建筑物因强风而损坏。

此外，它还具有良好的隔音性能，可以有效阻挡外界杂音，使室内环境安静舒适。

3.拉膜结构可以有效防止建筑物潮湿、温度过高或过低，具有良好的隔热、隔音、隔潮湿、保温等效果，为室内提供良好的环境。

4.拉膜结构在工程中的应用也越来越广泛，可以用于游泳池、停车库、帐篷等。

此外，它还可以用于工厂的车库、厂房的屋顶、货架的篷布遮篷、运动场的体育场地等地。

由于张拉膜结构的优势，它越来越受到人们的重视，得到了广泛的应用。

因此，建议在使用这种结构时，应根据具体需要，仔细考虑结构的安装方式、质量控制等问题，以确保张拉膜结构的安全性和稳定性。

总之，张拉膜结构是一种新型的结构，具有安装简单、质量轻、强度高、维护方便、结构稳定等特点，已越来越受到人们的重视，得
到了广泛的应用。

因此，在使用张拉膜结构时，质量要求较高，施工应当小心细致，以确保结构的安全性和可靠性。

充气式索膜结构工程及优化设计

Ｋｅｒｓ：ｉｓｐｏｅｍｂａｅｓｒｃｕｅｙｗｏｄａｒ— ｕｐｒｄｍｅｒｎｔｔｒｓ；ｎｎｉｅｒＦｔｕｏｌｎａＥＭ；ｃｔｉｇ — ｐｔｒｅｉｕｔｎａｔｎｄｓｇｅｎ
充气膜结构在民用和航天领域都有广泛的运用，年来近
３０２；２浙江城建设计集团有限公司。浙江杭州１０７．
【摘
要】首先比较了张拉膜和充气膜的异同。通过一个充气膜的：程实例介绍了此类结构的设计和施亡
工。基于非线性有限元Ｕ格式，行充气膜的形态分析和荷载分析，析中充分考虑了充气膜的特殊之处。以Ｌ进分测地线为裁剪线进行裁剪设计，到充气膜结构的施工下料尺寸。建立了充气膜的优化设计模型，工程造价为得以
我国也建成了一些作为游泳馆和临时性的展览馆。这种新型结构也引起了很多学者的研究兴趣，献［］３利用有文１～［］
构形式，气膜在我国将更广泛地被运用到工程实践中。充膜结构发展最初以充气膜为主，来张拉膜却显示出强后劲的发展势头，充气膜相比工程运用要广泛得多。充气膜和和张拉膜具有共同的优点，在结构构造、始形态分析、可初荷载分析、日常使用和维护等方面各有特点。表１中列举了两种结构形式的不同之处。

索膜结构名词解释

索膜结构名词解释
小朋友我跟你说哦，你知道啥是索膜结构不？索膜结构啊，就像是一个超级神奇的大魔法！
你想想看，我们平常看到的房子是不是都是用砖头、水泥啥的盖起来的？可索膜结构就不一样啦！它就像是一个大大的轻飘飘的帐篷，但是又比帐篷厉害好多好多倍！
索膜结构啊，是由那些细细的绳索和薄薄的膜组成的。

这些绳索就像超级大力士的胳膊，紧紧地拉住膜，让整个结构稳稳当当的。

那膜呢，又薄又轻，还特别结实，就像仙女的魔法披风一样，能挡住风雨，还能让阳光透进来。

比如说，我们去那种超级大的体育场，有时候它的顶就是索膜结构做的。

你抬头看，是不是感觉那个顶又大又漂亮，而且还特别独特？这就对啦！
索膜结构可不简单哦！它的建造需要很厉害的设计师和工程师一起合作。

他们要像搭积木一样，把那些绳索和膜一点一点地组合起来，要算好每一个地方的力量和角度，要不然这个结构可就不稳啦！
就好比我们搭积木，如果有一块放错了，整个房子可能就倒了。

索膜结构也是这样，如果设计或者施工的时候出了一点点差错，那可就糟糕啦！
你再想想，要是没有索膜结构，我们能看到那么多漂亮又独特的建筑吗？肯定不能呀！索膜结构让我们的世界变得更加丰富多彩，更加神奇有趣。

所以说呀，索膜结构真的是太厉害啦！它就像是给建筑穿上了一件超级酷的新衣服，让我们的生活变得更加美好！我觉得索膜结构就是建筑世界里的一颗闪亮星星，你说是不是？。

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。

张拉膜结构优点

张拉膜结构也叫做张拉式索膜结构，不仅结构性能强，更富于表现力可分为索网式、脊索式等，它是“力”与“形”的完美结合。

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介绍下它的相关优点，帮助大家了解各种类型的膜结构。

目前张拉膜结构已经被广泛应用在体育场馆、商业设施、交通设施等不同领域，主要是由于张拉膜结构具有以下的特点：一、造型美观具有景观欣赏价值。

作为一种21世纪最具现代感的建筑形式，它打破了其他传统建筑形式多直线的建筑风格，以期独有的优美曲面造型，简洁、明快、柔美是建筑与艺术的完美结合。

给人很强的视觉冲击力，而且其柔性结构给建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。

二、膜材性能好，价值高。

就拿最常用的PVDF膜材来说，其具有很好的环保性、透光性、自洁性、抗老化性，而且还有较好的隔热效果，可以隔绝反射7成以上的太阳热量，膜材本身吸热率约为17%，热传导率13%，透光率可以达到20%以上，经过10年的户外使用，其辉度仍能保留70%。

三、自重轻防火抗灾能力强。

膜材在国家的相关文件中都被纳入是阻燃，难燃材料，在火灾中不会对人造成直接伤害，即使遭遇火灾，由于张拉膜膜结构的自身特点只会让整个结构中的预张力缓慢降低直至失去张力，但不存在倒塌的危险，因为膜材自重轻，又是柔性的结构体系有较大的形变能力，所以其抗震性能非常好。

四、施工快又便捷。

张拉膜膜结构中所用的膜材、拉索、钢结构都是在工厂加工制作的，可与基础部分同时进行，然后将加工好的构件运送到现场进行安装定位，然后张拉膜材即可，对于施工现场的要求较低，这也大大缩减了施工周期。

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。

膜结构建筑精彩案例赏析

郁闷的本命年，去年10月份就开始计划的旅行一直搁浅，这次不管怎么样都要出去玩玩了，就来到了柏林。

坐在租来的车上，Navigation叫我们左转我们就左转，叫我们右转我们就右转，省去了很多的奔波赶车之苦。

于是这次旅行有三大板块组成：停车，拍照，吃饭第一个来到的是意味深长的查理检查站（Haus am Checkpoint Charlie）：柏林墙时期东柏林最著名的过境站，也是1961年美苏坦克相距200米对峙的地方。

现在的柏林墙博物馆就设在这里。

该检查站在当时是最大的边境出入口，也是对人员不设限的唯一检查站，而另外几处检查站一般只允许外交官进出。

该检查站及附近也是当时东柏林人逃往西柏林所乐意选择的点之一，因此出现过不少悲剧性的事件。

大连金石滩影视艺术中心为骨架式双层膜结构，主体膜结构为半个椭球钢网壳上面直接覆盖膜材料，椭球网壳平面长轴60米、短轴45米、高16米；为提高其保温隔热性能，本工程采用了双层膜，膜层间距475mm。

该项目荣获中国空间结构优秀工程三等奖。

天津保税区区标时至今日，完成于1998年5月14日的天津保税区区标膜结构工程，已经成为中国膜结构业界的里程碑，它标志着中国膜结构划时代的开始，其中索膜结构是此工程的重点内容，44个独立的膜结构单元体和钢结构采用牵拉方式连接，面材为法国法拉利公司生产的型号为1002T。

展览中心城风筝放飞场弗里德里希大帝纪念碑（Reiterdenkmal Friedrichs des Großen）位于菩提树下大街（Unter den Linden）：是首都最有名的一条街。

在人行道旁和大街中央隔离地带，高大的菩提树和栗树婀娜多姿，婆娑成阴，大街因此得名。

这里几百年来一直是普鲁士帝国的象征。

柏林大教堂（Berliner Dom ）：原霍亨索伦（Hohenzollern）王室的宫廷大教堂和陵墓，做为福音新教教堂同罗马天主教教堂彼得大教堂相呼应。

由于战争原因旧教堂受到严重损坏，因此在1894-1905年间即威廉皇帝二世时期，由拉施多夫（Julius Carl Raschdorff）再次设计建造，新的柏林大教堂是在旧的大教堂拆除之后，按照威廉二世的愿望，建起了一座装饰华丽、带有意大利文艺复兴时期风格的圆顶，使整个建筑显得格外雄伟壮观。

索系支承式膜结构

索系支承式膜结构
索系支承式膜结构是一种采用索材对薄膜进行支撑的结构。

这种结构以高强度的索材
作为骨架支撑，再通过拉力对薄膜进行拉伸，形成一个稳定的空间形体。

索系支承式膜结构具有轻巧、透明、灵活可变等特点，广泛应用于体育场馆、展览馆、会议中心等场所。

它能够提供大跨度的覆盖面积，有效利用空间，并具备良好的透光性和
美观性。

该结构的设计和制造过程需要经过严格的计算和模拟分析，确保材料的强度和稳定性。

索材的选择和布置需要考虑到很多因素，如荷载、环境条件和使用寿命等。

薄膜的选材和
施工工艺也是关键因素，需要根据具体需求选用合适的材料，并保证施工质量。

索系支承式膜结构在建筑领域中有着重要的应用价值。

它以其独特的造型和先进的技术，为人们创造了一个轻盈、通透的空间环境，使人们可以近距离地与自然环境接触，同
时也为人们提供了舒适、安全的活动场所。

索系支承式膜结构是一种创新的建筑形式，它能够实现大跨度覆盖、轻巧灵活，并具
备良好的透光性和美观性。

相信在未来，它会在建筑设计中发挥越来越重要的作用。

探析多跨连续预应张拉索膜的施工安装技术

纪９Ｏ年代开始国内只少量的骨架式膜结构，直到今天，随着技术的进步，膜结构建筑变得越来越复杂，尤其是多跨连续预应力张拉膜结构被应用到实际Ｘ－程中，这就对多跨连续预应力张拉膜结构的安装提出了较高的要求。本文以台州学院风雨操场屋顶索膜结构工程（以下简称“ 风雨操场 ” ）为例，探讨预应力索膜结构的施工安装技术，希望本文能够给同行提供一点借鉴。关键词：索膜结构；预应力；索网结构索、膜边索、膜内索组成索网，并安装到主、次桅杆顶端相应连接板上。安装过程中辅以临时支撑结构确保结构稳定。风雨操场位于浙江省台州市台州学院椒江校区，为张拉膜结构，脊谷形。第二步：调整主、次桅杆后的张拉拉索内力（通过计算机有限元软件模拟采用张拉索网和桅杆作为主要承载受力体系，整体长１７２ｍ，宽５６ｍ，膜体面积分析得出主、次桅杆后的拉索内力），使得索网内的应力逐渐增加至膜面应力９７６１平方米，具体见下图１。趋近于零的状态。此时可拆除临时支撑结构，因整个索网已施加了部分应力，已有自身刚度，能够保持整体稳定。第三步：对称安装膜体，由中间向二边对称安装的顺序进行，膜体采用专
本工程按材料不同，整个结构可分为钢结构桅杆、张拉索、张拉膜三部分：钢结构：主桅杆ｌ８根，采用０５５０ｘ２５ｍｍ（端部３０ｍｍ），次桅杆２４根，采用０
２７３ｘ１０ｍｍ。张拉索：材质为锌一５％一混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线，钢丝强度

索膜张拉结构基于大涡模型的FSI示例

◇ 设置启动类型为restart，启动时间是找形终止时间1；
FOCUSED ON EXCELLENCE
计算模型
ADINA
◇ 振动模态一般用来判断索膜结构的刚度、风振摆动形式、以及气流激振的频域范围； ◇ 也可用来检查找形计算模型的合理性;
1～4阶振动模态
FOCUSED ON EXCELLENCE
索膜结构模型找形前初始网格形态
FOCUSED ON EXCELLENCE
计算模型
ADINA
膜单元的单元坐标系显示
对于膜单元定义预应变
FOCUSED ON EXCELLENCE
计算模型
ADINA
◇ strain-11,strain-22是基于单元坐标系的应力分量，即面内两个方向的正应变；对于truss单元，strain-11即是单元轴向应变； ◇ 单元坐标系的方向和surface控制点的顺序相关，因此要获得某种特殊的坐标系方向，需注意这一点；
FOCUSED ON EXCELLENCE
计算模型
ADINA
下面内容详细讲解如何从找形后的膜单元构造流场。
FOCUSED ON EXCELLENCE
计算模型
ADINA
◇ 在后处理中读入分析1的结果； ◇ 用list功能列出单元组1（膜）所有节点在最后一步的三个坐标值； ◇ 通过粘贴功能导入到excel表格中；
ADINA
各参数及结果数值单位:米(m)，千克（Kg），秒（s）。
FOCUSED ON EXCELLENCE
ADINA
分析1：找形分析
FOCUSED ON EXCELLENCE
计算模型
ADINA
◇ 索膜结构跨度约为2m,高度1～2 米； ◇ 结构模型由三个单元组Plane Stress Membrane,Truss和Beam构成； ◇ membrane和truss单元施加预应力（应变）；

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。

张拉整体体系和索穹顶实例分析

建筑结构选型——张拉整体体系和索穹顶实例分析张拉整体体系是由一组连续的受拉索与一组不连续的受压构件组成的自支承、自应力的空间铰接网格结构。

它通过拉索与压杆的不同布置形成各种形态，索的拉力经过一系列受压杆而改变方向，使拉索与压杆相互交织实线平衡。

索穹顶结构实际上是一种特殊的索-膜结构，是一种结构效率极高的张力集成体系。

其外形类似于穹顶，而主要的构件是钢索，由始终处于张力状态的索段构成穹顶，利用膜材作为屋面，因此被命名为索穹顶。

实例分析：一、佐治亚穹顶（乔治亚巨蛋）20世纪50年代，美国建筑大师富勒受自然现象启发，构筑了富勒球结构，他将这种结构解释为“压的孤岛存在于拉的海洋之中”，即由不连续的系列压杆与连续的系列拉索构成整体空间球结构。

美国著名结构专家盖格认为富勒球属于张力结构体系，体系中的拉索若无松弛则无失稳之虑，盖格依此提出了索膜穹顶空间结构体系。

索膜穹顶结构一经出现，立即为国际空间结构工程界所瞩目，从汉城奥运会体操馆（跨度120m）开始，世界上百米跨度以上的体育馆建筑多数采用索膜穹顶结构设计与建造。

佐治亚穹顶展示了索膜穹顶的构成，周边为椭圆型的受压刚性环梁，嵌固于环梁上的是环向递近的索网（上、下拉索与下环索）和竖向压杆（飞杆）组成的三角形空间网格张力体系，膜面嵌固在穹顶上部的棱形索网格上，索膜穹顶经施加预应力后成型，成型后的棱形膜面沿长向的坡度应能顺畅地排雨水。

二、汉城奥林匹克运动场世界上第一个穹顶结构建筑是1988年汉城奥运会的体育馆，该馆是个多功能的体育馆，能容纳15000个观众。

其屋盖结构是一个较为典型的Geiger体系索穹顶结构，形状为圆形，由16榀辐射状索桁架构成，直径为120米，屋面膜材覆盖面积为11310㎡。

某体育馆膜结构设计探讨

而后张拉形成整体。所以膜结构的剪裁问题就是空间曲面
压杆
的展开成平面的问题，在的问题包括裁剪线的确定、片存膜
应力释放等
闰２膜工程找形立面闰
ｆ作者简介】邹伟宁（９４，广东兴宁人，１７￣）男，工程师，从事建筑结构
空间曲面来获得承载力，、压杆和刚架组成一个有机膜索、
的受力整体。膜结构建筑已在我国逐渐兴起
ｌ７Ｎｒ。全部钢构件采用Ｑ３一Ａ，钢管采用无缝钢０／ｍ２７ａ２５Ｆ管结构表面采用除锈处理，钢等级Ｓｌ，ａ／面漆两道２对接焊缝质量等级为二级，它为三级，其整个钢结构支撑体系用钢
平衡方程。通过代入力密度值，可以得到关于未知的结点就
的结构，应采用空间结构设计软件对钢结构部分进行整体分析，同时膜结构的支座反力作为荷载施加上去。
３钢结构部分的设计原理、）方法及要求应遵循相关国家钢结构规范的规定［２】。
坐标的线性方程组，解之求得结点坐标，便得到此力密度值
量约８ｔ３。
１工程概况
该索膜结构工程投影面积约６０ｍ，ｌ个（０ｚ由Ｏ分成两１
个区，５相似的张拉式伞状膜单体构成，各个）平面如图１所
示。个伞单元由中央的￣３ｍ１ｒ钢管立柱在最高每３５ｍｘ２ｍａ点固定，并在最高点和伞单元的边界中点之间设置柔性脊索，勒出了伞单元的脊部曲线。伞单元的角点、界中点勾边在不同的高度上使用由短钢管压杆和短拉索构成的支撑系统固定，界上用柔索加强。边相邻伞单元共用边界索，合５组

张拉膜结构施工工法(2)

张拉膜结构施工工法一、前言张拉膜结构施工工法是一种采用特殊材料与杆件相结合形成的建筑形式。

通过张拉膜材料使整个结构形成稳定的空间，并具有较好的抗风性能和美观效果。

本文将介绍张拉膜结构施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点1.轻质高强：张拉膜结构采用轻质材料，如聚酯膜或PTFE 膜，重量轻、自重小，但强度高，能够抵御风、雨、雪等自然环境的影响。

2.造型多样：张拉膜结构可以采用不同的形式进行设计，可以创造出各种独特的建筑形态和空间效果，满足不同场地和功能需求。

3.工期短、施工方便：相比传统建筑结构，张拉膜结构施工速度快、操作方便。

可以根据现场实际情况进行制造和安装，缩短施工周期。

4.可拆卸可重用：张拉膜结构可以拆卸和重用，适应不同场地和功能的变化需求，提高了结构的灵活性和可持续性。

三、适应范围张拉膜结构适用于各种室外建筑，如展馆、体育场馆、车站、机场、商业中心等。

同时，也适用于室内空间，如会议厅、剧场、酒店大堂等。

张拉膜结构能够满足不同项目的需求，为建筑提供独特的形式和功能。

四、工艺原理张拉膜结构的施工工法基于一系列工艺原理。

首先，根据项目的实际需求进行工艺设计，包括结构形式、材料选择、稳定性分析等。

然后，根据设计要求进行结构制造，包括膜材料预处理、金属杆件加工等。

最后，进行现场施工和安装，包括基础处理、膜材拉伸安装、杆件组装等。

通过工艺原理的应用，能够保证施工工法与实际工程之间的良好联系，并采取相应的技术措施来确保工程的质量和进展。

五、施工工艺张拉膜结构的施工工艺可以分为以下几个阶段。

首先，进行现场勘察和测量，确定工程需求和具体施工方案。

然后，进行基础处理，包括土方开挖、基坑支护、基础混凝土浇筑等。

接下来，进行膜材制造和加工，包括膜材裁切、缝合、橡胶处理等。

最后，进行现场安装和组装，包括膜材张拉安装、杆件安装、连接固定等。

全张拉结构,先进大跨结构概念与实例简介PPT分解

双层悬索结构
戈特利布· 戴姆勒体育场位于德国斯图加特。它最大的特色是观众席的屋顶，屋顶由聚酯织物构成，精美的结构与花纹，给人怀旧的感觉。屋顶结构为双层外压环和单层内拉环的双层辐射状悬索结构。
（2）索网结构
实例1：慕尼黑奥林匹克体育场是1972年德国慕尼黑夏季奥运会的主体育场，以颇具革命性的帐篷式屋顶结构闻名。其整个棚顶呈圆锥形，由网索钢缆组成，每一网格为75×75厘米，网索屋顶镶嵌浅灰棕色丙烯塑料玻璃，用氟丁橡胶卡将玻璃卡在铝框中，使覆盖部分内光线充足且柔和。
实例2：位于于贵州省黔南州平塘县的大窝凼洼地在建的世界最大口径射电望远镜（简称FAST）是约30个足球场大小的高灵敏度巨型射电望远镜。FAST反射面全球面张拉索网体系。
（3）张拉膜结构
悬挂膜结构
奥林匹克体育中心位于芜湖市城南新区，是芜湖市标志性建筑。屋面结构为悬挂膜结构，结构轻盈，新颖。
单层辐射状悬索结图
双层悬索结构
双层悬索体系是由一系列下凹的承重索、上凸的稳定索及两者之间的连系杆（拉杆或压杆）组成。双层悬索体系中，两层索具有三种布置方式，凹向相背布置，凹面相对布置，交叠布置（如下图所示）。
（2）索网结构
索网体系是由曲率相反的两组钢索相互正交做成的负高斯曲率的曲面悬索结构，索网周边悬挂在边缘构件上。下凹的承重索在下，上凸的稳定索在上，两组索在交点处连接。预应力索网体系的空间形态丰富，最富变化。（如下图所示）
索穹顶结构
目前实际工程中的索弯顶有两种类型,根据设计者的名字命名为Geiger 型索穹顶和Levy型索穹顶（如a，b图所示）。Geiger型索弯顶结构较为简单,施工难度低。它的几何形状类似于平面桁架,所以结构的平面内刚度较小。同时由于该体系结构内部存在着机构,当荷载达到一定程度时,易出现整个结构的分支点失稳的情况。Levy型索弯顶是美国工程是M.Levy等对Geiger型索弯顶的改造，增加了结构的复杂性,使结构构成立体桁架形式,消除了内部机构,几何稳定性明显提高。乔治亚弯顶和阿根廷的La Plata体育馆采用的就是Levy型索穹顶。

索和膜结构的力密度法找形分析

索和膜结构的力密度法找形分析
万红霞;吴代华
【期刊名称】《武汉理工大学学报》
【年(卷),期】2004(26)4
【摘要】阐述了力密度法的基本原理 ,利用自编程序 ,对一双曲抛物面索网和一帐篷形膜结构进行了找形分析 ,重点讨论了索单元的力密度和膜单元的应力密度的取值对找形分析结果的影响。

【总页数】3页(P77-79)
【关键词】索网;膜结构;力密度法;找形
【作者】万红霞;吴代华
【作者单位】武汉理工大学理学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU
【相关文献】
1.张拉膜结构力密度法混合找形分析 [J], 王勇;魏德敏;高振宇
2.张拉膜结构力密度法找形分析及若干问题 [J], 徐其功;李澄;韩大建
3.基于单元力密度法与CSR存储技术的膜结构找形分析 [J], 胡孟辉;邓利辉;曾乐元
4.张拉膜结构力密度法找形分析中索边界的处理 [J], 韩大建;徐其功
5.索膜结构力密度法找形的一种离散方法 [J], 廖理;关富玲
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