课件：第章-膜结构.ppt

* 第九章 膜结构 9.2 充气膜结构 9.2.3 混合式充气膜结构 * 第九章 膜结构 9.2 充气膜结构 9.2.4 气枕式充气膜结构 气枕膜结构由上下两膜片形成气囊，充气后形成一定形状的膜块状结构。 气枕膜一般尺寸较小，能形成密闭的、永久的充气膜结构，一般与网架一起形成结构。 充气提供气枕刚度承受外部荷载作用。 图9 -2-22气枕结构作为网架屋盖 * 第九章 膜结构 9.2 充气膜结构 9.2.4 气枕式充气膜结构 图9-2-20 矢跨比与主应力关系 1）气枕结构的受力性能 2）结构构造 主要荷载：风荷载、雪荷载、徐变内压变化：风、雪作用下，气枕体积减小、内压升高；温度变化，内压亦变化；徐变使体积增大，内压降低，影响结构承载力和刚度。 设计的核心问题：薄膜应力水平控制、内压水平控制。 与应力水平相关因素：膜材厚度、矢跨比、内压，应力随矢跨比的增大而减小。 设置内压监控系统、充放气系统 * 第九章 膜结构 9.2 充气膜结构 9.2.4 气枕式充气膜结构 3）工程实例 中国国家游泳中心：水立方，内表面覆盖面积12万m2,采用ETFE膜材，寿命30年。气枕内压设计值250MPa，屋面积雪时内压可达500MPa,外凸矢高为气枕内切圆直径的12~15%。 * 第九章 膜结构 9.2 充气膜结构 9.2.4 气枕式充气膜结构 3）工程实例：水立方 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 支承体系对膜产生张力——支承膜结构 结构形式： 柔性支承膜结构 刚性支承膜结构 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 结构示意图 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 结构示意图 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.1 柔性支承膜结构 图9-3-1 悬挂膜结构示意图 又称张拉式膜结构或悬挂式膜结构。 结构构造： 采用桅杆、拱、拉索等支承构件将薄膜张挂，利用柔性索向膜施加张力将膜绷紧，形成稳定的薄膜屋盖。造型新颖、适用于中小跨度建筑物。 一般采用负高斯曲率的曲面，使两个方向的曲率的薄膜纤维相互约束，自相平衡。 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.1 柔性支承膜结构 图9-3-2 桅杆支承点处的节点构造 图9-3-3 沙特阿拉伯法赫德国际体育场 支承方式： 由索或拱索产生的波状曲线支承；内部由莉桅杆或拉索所形成的点支承。 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.1 柔性支承膜结构 上海世博世博轴 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.1 柔性支承膜结构 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.1 柔性支承膜结构 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.1 柔性支承膜结构 图9-3-4 威海固铂成山体育馆 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 刚性支承膜结构又称骨架支撑膜结构，结构组成：利用拱、刚架、空间网格结构、张拉整体结构等刚性骨架支撑薄膜，实际是屋盖结构的覆盖层。 特点：大大减轻屋盖结构自重； 构造简单、宜于维修保养； 抗震性能好； 对膜材强度要求低。 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 结构构造 图9-3-5 骨架支撑膜结构 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 图9-3-6 上海八万人体育场 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 图9-3-6 上海八万人体育场 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 图9 -3 -7 上海八万人体育场屋盖结构和置示意图 上海八万人体育场：盖结构采用大悬挑钢管空间结构，由64榀悬挑主桁架和2~4道环向次桁架组成一个马鞍形屋盖，以薄膜作为覆盖层。屋盖投影面积长轴288.4短轴274.4m，中间有敞开的椭圆形孔215x150m。最大悬挑长度为73.5m，最短大悬挑长度为21.6m。膜覆盖面积达3600m2。 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 利用交叉拉索和顶杆对薄膜施加预应力 交叉拉索 顶杆 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 利用交叉拉索和顶杆对薄膜施加预应力 交叉拉索 顶杆 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构 9.3.2 刚性支承膜结构 失效实例 * 第九章 膜结构 9.3 支撑膜结构