从力学的角度来看,膜结构的找形问题可以归结为求解空间曲面的初始平衡问题。这一问题包含了如下几个重要参数:(1)结构拓扑关系;(2)体力和面力;(3)结构几何形状;(4)几何边界条件;(5)初始预张力的大小和分布。
膜结构的形态是多种多样的。从其基本构成来看,绝大多数是由鞍形、伞形、拱支式和脊谷式这四种基本形状演变而来的。
目前遇到的一些项目中,通常把膜结构的设计和分析工作全部委托给***膜结构公司。
究其原因可以概括为以下几点:
一是出于无奈;相对而言,大家对索膜结构不是很熟悉,经验比较少,所以做起来有些吃力,没有办法,只得委托给***膜结构公司。
二是缺乏分析手段;现在设计人员的学历都很高,很多人在读书期间的研究方向是膜结构,所以对膜结构的计算分析并不是问题,特别是大设计院更是如此,但是缺少相应的分析工具是普遍存在的问题。
在膜结构看台中,作用于膜面的荷载会以膜面张力的形式呈现,并主要通过边界索经膜角节点板传递到支承结构或基础,节点处的水平力往往很大,设计时应采用合适的构造措施以确保水平力的可靠传递。膜结构看台是一种张力结构,所有作用于膜面的外部作用都会以膜面膜面张力的增减来体现,所以在布置膜结构看台的支承结构体系时,应尽可能将其设计成自平衡体系,以减少膜面张力对下部结构或地基的影响。