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。
建筑设计节点设计与膜建筑总体设计协调
建筑设计节点设计与膜建筑总体设计协调,选择相适应的材料与工艺,同时满足不同建筑环境的防腐、防水要求;至于节点美观是无论如何重视都不过分,任何节点设计都应放到特定局部与整体环境,以唯美去审视、思量,如连接件的光滑精美外形、力流的连续流畅、对称与平衡,轻灵简洁性等。
安装与维护连接节点应便于膜、索安装***,压板与二次膜安装,有效引入膜张力,以及必要的调节机制,便于维护或更换。另外,对重要的公共膜建筑,设计必要的维护、清洗设施。
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