中文名 | 氣承式膜結(jié)構(gòu) | 外文名 | pneumatic structure |
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所屬學(xué)科 | 建筑學(xué) | 公布時(shí)間 | 2014年 |
《建筑學(xué)名詞》第二版。
在由膜材覆蓋的建筑中,通過(guò)充氣形成的膜材內(nèi)外壓力差而保持建筑形體的膜結(jié)構(gòu)。
美翔膜結(jié)構(gòu)有限公司是一家專業(yè)從事膜結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì),施工的大型企業(yè),業(yè)務(wù)范圍包括索膜工程的設(shè)計(jì)、制作、安裝、維護(hù)保養(yǎng)以及膜材料的購(gòu)銷等。 公司主要服務(wù):膜結(jié)構(gòu),張拉膜,景觀膜,建筑膜...
深圳點(diǎn)靚膜結(jié)構(gòu)有限公司是中國(guó)膜結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)和鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)會(huì)員單位,膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資質(zhì)壹級(jí)、膜結(jié)構(gòu)施工資質(zhì)壹級(jí),行業(yè)技術(shù)的典范,專業(yè)從事膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工已有多年的經(jīng)驗(yàn),工程項(xiàng)目遍布全國(guó)各地,以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、過(guò)硬...
美翔膜結(jié)構(gòu)有限公司專業(yè)從事膜結(jié)構(gòu)、張拉膜、景觀膜、建筑膜、索膜結(jié)構(gòu)、空間膜結(jié)構(gòu)、車棚膜結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)廠家、膜結(jié)構(gòu)收費(fèi)站、膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)、膜結(jié)構(gòu)舞臺(tái)、膜結(jié)構(gòu)價(jià)格、膜結(jié)構(gòu)公交站廣場(chǎng)張拉膜結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)體育場(chǎng)、膜結(jié)...
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有一種說(shuō)法稱膜結(jié)構(gòu)為繼磚木結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)之后的第四代建筑。其實(shí)膜結(jié)構(gòu)的起源可以上溯到遠(yuǎn)古時(shí)代,那時(shí)人們利用獸皮等建造的帳篷便是原始的膜結(jié)構(gòu)。如今這種古老的結(jié)構(gòu)形式,隨著現(xiàn)代建筑科技的發(fā)展而重生,再度煥發(fā)出其輕盈飄逸的神彩與活力,并以強(qiáng)大的生命力展現(xiàn)了美好的發(fā)展前景。阿聯(lián)酋迪拜的七星級(jí)酒店阿拉伯神燈的建成,首次將膜材用于高層建筑的立面上。這種創(chuàng)造性地運(yùn)用膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),使廣大建筑師逐漸認(rèn)識(shí)到,膜結(jié)構(gòu)不僅僅只能用于大跨度的臨時(shí)性戶外建筑。然而膜結(jié)構(gòu)技術(shù)集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工與材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為—體,不論是設(shè)計(jì)、材料制作或施工,都是相對(duì)專業(yè)的領(lǐng)域,為此本刊開展膜結(jié)構(gòu)的專題探討,一方面要使設(shè)計(jì)人員掌握膜結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)原則,這對(duì)建筑師尤為必要;另一方面,還介紹了四種常見的膜材,增進(jìn)建筑師對(duì)膜材種類特性的了解。
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評(píng)分: 4.5
薄膜結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與施工中的一些問(wèn)題 【摘要】膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式, 它集建筑學(xué)、 結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工 與材料科學(xué)、 計(jì)算機(jī)等技術(shù)為一體, 具有很高技術(shù)含量,結(jié)合具體環(huán)境, 具有豐 富表現(xiàn)力的膜結(jié)構(gòu)能建造出標(biāo)志性的形象工程。 就薄膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工還在發(fā) 展初期。本文主要就薄膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工的一些問(wèn)題進(jìn)行了闡述, 對(duì)今后的發(fā) 展方向進(jìn)行了展望,為薄膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工研究提供有益的思考。 【關(guān)鍵詞】膜結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);施工;問(wèn)題 薄膜結(jié)構(gòu)是二十世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)形式, 是空間 結(jié)構(gòu)形式的典型代表 [1] 。在結(jié)構(gòu)及建筑設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)輕巧、高強(qiáng)、 透光等特點(diǎn),可以在大跨度、大體量的公共建筑中實(shí)現(xiàn)人們所追求的那種自然、 和諧、明亮的內(nèi)部空間 [2] 。這種結(jié)構(gòu)特別適用于大型體育場(chǎng)館、入口走廊、小 品、公共休閑娛樂(lè)場(chǎng)所、展覽會(huì)場(chǎng)、購(gòu)物中心等領(lǐng)域。 薄膜結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本項(xiàng)目擬采用向量式有限元與傳統(tǒng)非線性有限元相結(jié)合的方法,通過(guò)理論分析、試驗(yàn)研究、程序開發(fā)等手段對(duì)緊急情況下人員疏散逃生時(shí)氣承式膜結(jié)構(gòu)泄氣分析方法進(jìn)行系統(tǒng)研究,建立氣承式膜結(jié)構(gòu)緊急情況下人員疏散逃生時(shí)泄氣分析模型,實(shí)現(xiàn)氣承式膜結(jié)構(gòu)在應(yīng)急門打開后泄氣倒塌全過(guò)程模擬,研究常用柱面、球面氣承式膜結(jié)構(gòu)倒塌模式,揭示此類結(jié)構(gòu)泄氣倒塌的演變機(jī)理及共性規(guī)律;探討氣承式膜結(jié)構(gòu)的泄氣時(shí)間隨充氣氣壓、膜材屬性、屋面重量、門口尺寸、工程密封質(zhì)量等相關(guān)參數(shù)的變化關(guān)系,建立氣承式膜結(jié)構(gòu)泄氣時(shí)間的簡(jiǎn)化計(jì)算方法;結(jié)合大量實(shí)際工程,以泄氣速率為依據(jù)提出適用于我國(guó)國(guó)情的氣承式膜結(jié)構(gòu)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。本項(xiàng)目的完成不僅可以豐富完善氣承式膜結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)理論,研究成果還可以應(yīng)用于我國(guó)《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中,提出氣承式膜結(jié)構(gòu)在緊急情況下人員疏散逃生時(shí)間的相關(guān)要求與規(guī)定,并給出相應(yīng)的計(jì)算方法,建立我國(guó)氣承式膜結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
項(xiàng)目組查閱了氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)和現(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù);進(jìn)行了膜材徑向、緯向單軸拉伸試驗(yàn)和徑向、緯向不同應(yīng)力比雙軸拉伸試驗(yàn),掌握了膜材基本力學(xué)性能及指標(biāo),提出了適用于泄氣分析的彈性模量取值方法;通過(guò)開展常規(guī)氣承式膜結(jié)構(gòu)在不同泄氣面積,初始?xì)鈮?、充氣速率,膜面外荷載的泄氣試驗(yàn),得到了泄氣倒塌過(guò)程中氣壓變化規(guī)律及膜面泄氣倒塌進(jìn)程的頂點(diǎn)位移時(shí)程曲線,掌握了氣承式膜結(jié)構(gòu)泄氣過(guò)程結(jié)構(gòu)響應(yīng)的共性規(guī)律;對(duì)一球形氣膜工程進(jìn)行了緊急情況下人員疏散逃生演習(xí),考察人員疏散過(guò)程中,由于身體對(duì)疏散通道的遮擋對(duì)泄氣過(guò)程的影響規(guī)律。 基于經(jīng)典熱力學(xué)理論,建立了氣承式膜結(jié)構(gòu)緊急情況人員疏散逃生的泄氣速率計(jì)算公式;在前人研究的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了向量式有限元膜單元基本方程,以及膜材褶皺的處理方法,以此在泄氣分析中采用向量式有限元法進(jìn)行膜面運(yùn)動(dòng)求解,建立了適用于氣承式膜結(jié)構(gòu)泄氣分析的數(shù)值模型;通過(guò)對(duì)各種典型氣承式膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行泄氣倒塌全過(guò)程分析及動(dòng)畫演示,分析了氣承式膜結(jié)構(gòu)在泄氣過(guò)程中的力學(xué)性能及倒塌機(jī)理,為氣承式膜結(jié)構(gòu)應(yīng)急門設(shè)置及鼓風(fēng)機(jī)選取提供參考;提出了考慮膜面荷載、洞口面積、鼓風(fēng)速率的氣承式膜結(jié)構(gòu)緊急情況人員疏散逃生時(shí)間簡(jiǎn)化計(jì)算方法,用于建立適用于我國(guó)國(guó)情的氣承式膜結(jié)構(gòu)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。 項(xiàng)目取得如下研究成果:項(xiàng)目負(fù)責(zé)人作為第一完成人獲得2015 年度上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1 項(xiàng),項(xiàng)目名稱“充氣膜結(jié)構(gòu)新體系分析設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)”;已發(fā)表科技論文9篇,其中SCI 檢索論文5 篇,另外1 篇SCI 論文處于二審回復(fù)階段;培養(yǎng)博士研究生3 名,碩士研究生1 名。本項(xiàng)目的完成完善了氣承式膜結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)理論,也為其它類型充氣膜結(jié)構(gòu)的分析提供了參考。
充氣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
充氣結(jié)構(gòu),又名"充氣膜結(jié)構(gòu)",是指在以高分子材料制成的薄膜制品中充入空氣后而形成房屋的結(jié)構(gòu)。充氣式 結(jié)構(gòu)又可分為氣承式膜結(jié)構(gòu)(Air-supported Membrane Structure)和氣脹式膜結(jié)構(gòu)(或叫氣肋式膜結(jié)構(gòu)) (Inflated Membrane Structure)。氣承式膜結(jié)構(gòu)(索膜結(jié)構(gòu))是通過(guò)壓力控制系統(tǒng)向建筑物內(nèi)充氣,使室內(nèi)外保持一定的壓力差,使覆蓋膜體受到上浮力,并產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力,以保證體系的剛度。室內(nèi)設(shè)置空壓自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),來(lái)及時(shí)地調(diào)整室內(nèi)外氣壓,以適應(yīng)外部荷載的變化。由于跨中不需要任何支撐,因此適用于超大跨度的建筑,一般用于大型體育館。氣脹式膜結(jié)構(gòu)是向單個(gè)膜構(gòu)件內(nèi)充氣,使其保持足夠的內(nèi)壓,多個(gè)膜構(gòu)件進(jìn)行組合可形成一定形狀的一個(gè)整體受力體系,這種結(jié)構(gòu)對(duì)膜材自身的氣密性要求很高,或需不斷地向膜構(gòu)件內(nèi)充氣。最典型的充氣膜結(jié)構(gòu)建筑是水立方,水立方的內(nèi)外立面充氣膜結(jié)構(gòu)共由3065個(gè)氣枕組成,最大的達(dá)到70平方米,覆蓋面積達(dá)到10萬(wàn)平方米,展開面積達(dá)到26萬(wàn)平方米,是世界上規(guī)模最大的充氣膜結(jié)構(gòu)工程,也是惟一一個(gè)完全由膜結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行全封閉的大型公共建筑。