有限单元法(FiniteElementMethod)初是用
有限单元法(Finite Element Method)初是用来计算索网结构的非线性迭代方法,但现在已成为较普遍的索膜结构找形方法。其基本算法有两种,即从初始几何开始迭代和从平面状态开始迭代。显然,从初始几何开始迭代找形要比从平面状态开始来得有效,且所选用的初始几何越是接衡状态,计算收敛越快,但初始几何的选择并非容易之事。两种算法中均需要给定初始预应力的分布及数值。在用有限元法找形时,通常采用小杨氏模量或者干脆略去刚度矩阵中的线性部分,外荷载在此阶段也忽略。 有限元迭代过程中,单元的应力将发生改变。求得的形状除了要满足平衡外,还希望应力分布均匀,大小合适,以保证结构具有足够的刚度。因此,找形过程中还有个曲面病态判别和修改的问题,或者叫形态优化(包括几何形态优化、应力形态优化和刚度形态优化等)。用有限元法找形的软件有澳大利亚FABDES等。
膜结构建筑21世纪具代表性与充满前途的建筑形式
膜结构建筑21世纪具代表性与充满前途的建筑形式,其打破了以往建筑形态的模式,以其新颖、丰富多彩的造型、优美的曲线,成为城市的象征性建筑。膜结构建筑提供了多种多样的用途,不仅可用于体育设施、交通设施、商业设施、公共设施等,而且也可以用于充满魅力及个性的景观小品与标志性作品,给建筑设计师与规划师提供了更大的想象和创造空间。
在多雪地区,避免建筑物遭受大雪灾害的维护管理需要一定的人力和财力,尽可能的降低其费用成为技术人员的课题。膜结构建筑的膜面屋顶和其他屋顶材料相比不易积雪,只要有比较小的倾斜角度积雪就会自动滑落。而且,由于膜材料的热传导率较小,如果采用融雪设备可以进行细致的融雪操作,充分发挥加热装置的效果,屋顶坡度可以更小。
建筑结构荷载规范G***009
本条系根据现行《建筑结构荷载规范》G***009的规定,对于承载能力极限状态和正常使用极限状态,分别根据不同的设计要求采用不同的荷载组合。结合膜结构的具体情况,按承载能力极限状态设计时,只考虑荷载效应的基本组合,采用荷载设计值和强度设计值进行计算,不考虑偶然组合;按正常使用极限状态设计时,只考虑荷载效应的标准组合,采用荷载标准值、组合值和变形限值进行计算,不考虑其他组合。
膜结构的突出特点之一就是它形状的多样性
膜结构的突出特点之一就是它形状的多样性,曲面存在着的可能性;对于气承式空气膜结构来说,充气之后的曲面主要是圆球面或圆柱面,可能没有太多的选择余地;而对于以索或骨架支承的膜结构,其曲面就可以随着建筑师的想象力而任意变化。
膜结构形状的千变万化突出地表现在历年各国举行的博览会上,在这些博览会上,大大小小的展览馆,无不以新颖奇特的造型来吸引观众,而膜结构就能用来达到这样的目的。
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