膜結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與分析軟件
　　
　　1、這主要表現(xiàn)在：①膜不具有彎曲剛度，結(jié)構(gòu)對外荷載的抵抗是通過改變自身形狀來實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)作用于膜面上的荷載發(fā)生變化時(shí)，結(jié)構(gòu)除產(chǎn)生彈性變形外還會(huì)產(chǎn)生較大的機(jī)構(gòu)性位移，因此變形比較明顯；②膜結(jié)構(gòu)屬于動(dòng)不定體系，其結(jié)構(gòu)剛度主要是由初始預(yù)張力和互反曲面來提供的，結(jié)構(gòu)剛度與變形相關(guān)，表現(xiàn)出明顯的幾何非線性特點(diǎn)；③膜結(jié)構(gòu)的自振頻率較低，且振型頻譜密集、相互耦合。這些力學(xué)特性決定了膜結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析具有不同于一般結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，一些通用的工程設(shè)計(jì)軟件無法直接用于膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，必須采用專用的分析軟件。
　　
　　2、由于膜結(jié)構(gòu)的求解問題具有小應(yīng)變、大變形的特點(diǎn)，因此在推導(dǎo)有限元方程時(shí)需考慮位移高階項(xiàng)對應(yīng)變的影響，亦即考慮幾何剛度的影響。并受時(shí)間的影響；由于設(shè)計(jì)中所采用的預(yù)張力及工作應(yīng)力遠(yuǎn)小于膜材的抗拉強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍內(nèi)，可近似認(rèn)為膜材是在線彈性范圍內(nèi)工作。計(jì)算中經(jīng)緯向采用各自相應(yīng)的彈性常數(shù)。
　　
　　3、與支撐結(jié)構(gòu)的互助，膜材自重較輕，地震對膜結(jié)構(gòu)的影響較小，故一般可不考慮索、膜構(gòu)件的地震作用。當(dāng)下部支承結(jié)構(gòu)在地震作用下有可能產(chǎn)生較大變形時(shí)，在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中就必須考慮這一因素的影響。將膜與下部支承體系一起進(jìn)行協(xié)同計(jì)算，有利于對膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震分析。 　　4、膜結(jié)構(gòu)褶皺的處理問題
　　
　　褶皺是指膜材在單向拉應(yīng)力狀態(tài)下出現(xiàn)的平面外變形。膜面的褶皺可分為兩種：一種是因膜面在一個(gè)方向上張力消失導(dǎo)致膜材松弛而產(chǎn)生，稱之為結(jié)構(gòu)褶皺；另一種是因膜材生產(chǎn)過程缺陷、熱合不當(dāng)或包裝折疊不當(dāng)而產(chǎn)生，稱之為材料褶皺。結(jié)構(gòu)褶皺是臨時(shí)的，會(huì)隨膜面重新受拉而消失，而材料褶皺是永久的。通常所說的褶皺是指前者，即結(jié)構(gòu)褶皺。
　　
　　褶皺對膜結(jié)構(gòu)的影響不僅體現(xiàn)在視覺效果上，對結(jié)構(gòu)性能的影響也是不可忽視的。褶皺的出現(xiàn)將導(dǎo)致膜面預(yù)張力的重分布，從而使得膜面某些區(qū)域的應(yīng)力低于設(shè)計(jì)值，而另一些區(qū)域的應(yīng)力高于設(shè)計(jì)值。當(dāng)膜面應(yīng)力低于設(shè)計(jì)值時(shí)，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部剛度降低，易產(chǎn)生微風(fēng)振動(dòng)；當(dāng)膜面應(yīng)力高于設(shè)計(jì)值時(shí)，將導(dǎo)致膜材產(chǎn)生較大的應(yīng)變和徐變，甚至發(fā)生膜材局部撕裂。此外褶皺還會(huì)影響結(jié)構(gòu)的美觀和排水性能；因此應(yīng)盡量避免膜材在正常使用狀態(tài)（長期荷載組合）下出現(xiàn)褶皺。
　　
　　對于第三種情況--單向受拉，可認(rèn)為將出現(xiàn)褶皺。計(jì)算時(shí)可采用修改褶皺單元?jiǎng)偠染仃嚨姆椒▉頊p小或忽略褶皺單元對整體剛度矩陣的貢獻(xiàn)。如果結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生較多褶皺，說明結(jié)構(gòu)的剛度不足，找形得到的曲面存在“病態(tài)”。此時(shí)應(yīng)回到找形階段，對曲面進(jìn)行修正，即通過修改局部區(qū)域的邊界條件或調(diào)整預(yù)張力的方法來修正結(jié)構(gòu)的剛度。 　　剛度方面：主要是針對受荷狀態(tài)而言，即受荷時(shí)是否因張力消失而出現(xiàn)褶皺，是否在風(fēng)雪荷載下出現(xiàn)過大的變形。
　　
　　應(yīng)力方面：主要是看是否有應(yīng)力集中現(xiàn)象；應(yīng)力分區(qū)不宜太多，相鄰應(yīng)力分區(qū)的應(yīng)力值相差不宜太大。
　　
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