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膜結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力和二次張拉

      膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定依賴于膜內(nèi)預(yù)應(yīng)力的保持。預(yù)應(yīng)力的水平影響膜在荷載作用下的變形。如果預(yù)應(yīng)力太低，膜就會產(chǎn)生較大位移，在風(fēng)作用下發(fā)生顫振。

      因?yàn)槟げ脑诤奢d的持續(xù)作用下會產(chǎn)生松弛和徐變，所以在使用期間膜內(nèi)預(yù)應(yīng)力會發(fā)生變化。用于特定結(jié)構(gòu)的膜材性能可以通過雙軸試驗(yàn)來確定，膜結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)中。處理膜材料在使用期內(nèi)產(chǎn)生的松弛和徐變的處理方法有兩種，其一是安裝時(shí)施加一個較高的初始應(yīng)力，其二是使用一段時(shí)間之后實(shí)施二次張拉。

     負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師必須預(yù)先給出施工完成后的預(yù)應(yīng)力水平，以便在結(jié)構(gòu)建成后進(jìn)行核實(shí)。而且工程師也必須確定每隔多長時(shí)間用何種方式量測一次預(yù)應(yīng)力水平。

     預(yù)應(yīng)力水平監(jiān)測既可以通過推動膜材或者感覺扣帶（非常小的結(jié)構(gòu)）對側(cè)向位移的抵抗力等簡單方法得到，也可以通過張力計(jì)、測壓元件或者幾何測量的方式進(jìn)行現(xiàn)場測試得到。

     何時(shí)需要對結(jié)構(gòu)實(shí)施二次張拉由維護(hù)設(shè)計(jì)確定的預(yù)應(yīng)力水平?jīng)Q定。只有設(shè)計(jì)了可調(diào)節(jié)的部件（比如：索頭的花籃螺栓、支承柱的伸縮桿等）才可能實(shí)現(xiàn)二次張拉。很多結(jié)構(gòu)都被設(shè)計(jì)成使用壽命內(nèi)能夠保持預(yù)應(yīng)力。二次張拉常常不能實(shí)現(xiàn)。對于這種情況，雙軸測試和膜材裁剪的長度補(bǔ)償及加工制作中的容差控制都應(yīng)該予以特別重視或采用特殊方法。

  膜結(jié)構(gòu)在體育設(shè)施上主要應(yīng)用在學(xué)校操場運(yùn)動看臺或觀禮臺屋頂，另外大型體育場館看臺膜結(jié)構(gòu)屋頂也屢見不鮮。一般看臺造型都是由貝殼形峰膜及端部張拉膜組成，形式新穎活潑。鋼架、索、膜巧妙結(jié)合，通過薄膜、膜邊索、脊索、谷索、拉索、拉桿及一定的格構(gòu)梁來穩(wěn)定。膜頂平滑過渡，結(jié)構(gòu)美觀、輕巧、整體造型相互輝映，別具一格。

   通過多年的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，膜結(jié)構(gòu)廠家，展翼承接的膜結(jié)構(gòu)看臺業(yè)務(wù)越來越多，技術(shù)上駕輕就熟。看臺膜結(jié)構(gòu)分析主要步驟如下：

1.利用AUTOCAD軟件建立計(jì)算模型；將計(jì)算模型導(dǎo)入3D3S軟件中，建立索、膜及鋼管的材性和截面，并假設(shè)膜、索的預(yù)張力；

2.確定結(jié)構(gòu)的支座邊界，3D3S軟件可以將索、膜及鋼管一起找形，所以一般只需要定義鋼管及拉索與地面的邊界形式即可，而對于膜邊界則可通過軟件自行跟鋼管和拉索連接；

3.結(jié)構(gòu)找形分析，膜結(jié)構(gòu)景觀棚，該過程需要多次調(diào)節(jié)索、膜的預(yù)張力并重新找形，使得膜面更符合建筑造型；

4.施加各種荷載，膜結(jié)構(gòu)公司，如恒載、雪載、風(fēng)載，并進(jìn)行組合；

5.進(jìn)行索、膜、鋼結(jié)構(gòu)整體非線性分析，確定索、膜、鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)力及支座反力；

6.進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算。