膜结构应用

目前全世界膜结构的生产企业主要集中在美国、日本和德国等少数几个发达***。其中大部分的生产企业都力具备产品的研发、设计、生产这一产业全业务链模式经营。而作为膜结构的主要材料，目前市场上主要是以是PVC膜、PVF膜、PVDF、PTFE乃至新的ETFE 膜材为主。由于它的造价太高，一般的建筑考虑到成本和性能两方面，很少选用这种膜材，国外的生产厂家也不多。

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膜结构的替换

在膜结构的整个使用期内保留所有的加工图可使膜结构膜的替换非常简单。但需对采用的新膜结构膜材重新进行试验以确定其补偿值。如果原幅宽的膜结构膜材缺货，则需重新进行裁剪设计。也可能需要根据现有支承膜结构的具体尺寸重新进行结构找形。

膜结构设计步骤

膜面褶皱问题

结构上的褶皱（Drape）是指因膜面在一个方向上出现压应力导致膜材屈服而产生的褶皱现象，而结构松弛是指膜面在两个方向上都呈现无张力状态，故松弛的膜面不能承受任何荷载。褶皱判别的两种方法：（设拉为正、压为负）

（1）应力准则：若主应力σ2gt;0，膜元是张紧的；若σ2lt;0且σ2gt;0，膜元是褶皱的；若σ1lt;0，单元是松弛的。

（2）应变准则：若ε2gt;0，膜元是张紧的；若ε2lt;0且ε1gt;0，膜元是褶皱的；若ε1lt;0，单元是松弛的。在荷载分析中，在每一荷载增量步中对所有的单元进行逐一判别，如发现褶皱单元，可按以下方法处理：

（1）修元刚度：减小褶皱单元对结构总体刚度的贡献，即修改褶皱单元的刚度矩阵，从而减小自身的实际荷载分担，结果是增加了相临单元的负担。

（2）修改结构刚度：回到找形阶段，对曲面进行修正，即通过修改局部区域的边界条件或调整预应力的方法来修正结构的刚度。

常用的膜结构几何非线性荷载分析软件有：美国ANSYS，德国EASY（EasyScan）、意大利Forten32、新加坡WinFabric，英国InTENS等等。