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膜結構工程膜結構的設計分析
2020-12-25 13:19:44 評論：2 點(diǎn)擊：560
目前環(huán)保壓力非常的大，鋼鐵廠(chǎng)的料場(chǎng)、電廠(chǎng)的煤場(chǎng)、采煤企業(yè)的采煤堆放區域，采石場(chǎng)、水泥廠(chǎng)等等，都要環(huán)保封閉，目前遇到的一些項目中，膜結構的設計和分析工作全部委托給專(zhuān)業(yè)膜結構公司。
目前環(huán)保壓力非常的大，鋼鐵廠(chǎng)的料場(chǎng)、電廠(chǎng)的煤場(chǎng)、采煤企業(yè)的采煤堆放區域，采石場(chǎng)、水泥廠(chǎng)等等，都要環(huán)保封閉，目前遇到的一些項目中，膜結構的設計和分析工作全部委托給專(zhuān)業(yè)膜結構公司。
究其原因可以概括為以下幾點(diǎn)：
一是出于無(wú)奈；相對而言，大家對索膜結構不是很熟悉，經(jīng)驗比較少，所以做起來(lái)有些吃力，沒(méi)有辦法，只得委托給專(zhuān)業(yè)膜結構公司。
二是缺乏分析手段；現在設計人員的學(xué)歷都很高，很多人在讀書(shū)期間的研究方向是膜結構，所以對膜結構的計算分析并不是問(wèn)題，特別是大設計院更是如此，但是缺少相應的分析工具是普遍存在的問(wèn)題。
三是不愿意做。這是國內設計院普遍存在的現象，對于難、煩、特殊的項目，多數情況下都是分包給專(zhuān)業(yè)公司和高校，而給設計人員留出更多的時(shí)間去做經(jīng)濟效益更大的項目。即使是國內幾個(gè)知名的設計院也是如此。
有時(shí)候委托給專(zhuān)業(yè)膜結構公司也不失為一個(gè)可行的辦法，但是存在一些潛在的問(wèn)題。
（1）膜結構公司基本上都是技術(shù)人員，而在建筑專(zhuān)業(yè)上偏弱，滿(mǎn)足不了預定的設計意圖；
（2）通常膜結構公司以施工為主業(yè)，設計水平明顯低于設計院；
（3）大多數情況下膜結構公司以便于施工為目標，會(huì )降低工程的設計水平；
（4）設計院對膜結構設計和施工過(guò)程起不到控制作用，最終結構是否合理、施工是否滿(mǎn)足設計要求無(wú)法進(jìn)行有效的判別。
所以對于大型膜結構，設計院不能把整個(gè)設計工作完全委托給膜結構公司，而應該做一些必要的工作。
（1）根據建筑要求，提出設計目標；這個(gè)問(wèn)題在工程中比較重要。建筑外形實(shí)際上是應該由建筑師提出的，而膜結構存在找形問(wèn)題，所以建筑師往往要求結構工程師來(lái)定。但是找形又不是唯一的，不同的內力分布就會(huì )找到一個(gè)不同的建筑外形，不同的形狀直接影響到建筑的效果。值得提出的是，不同的建筑外形可能直接影響到工程的經(jīng)濟性。因為有些形狀比較難實(shí)現，可能需要較大的預應力，帶來(lái)的問(wèn)題就是使用更多的材料和施工技術(shù)上的難度。所以，合理的建筑外形應該是由結構工程師和建筑師合作反復推敲確定的。
（2）給出荷載、邊界等設計條件，控制設計過(guò)程；設計是設計院的強項，所以對于復雜膜結構，荷載取值、邊界條件等設計條件應該由設計院來(lái)定，特別需要提出的是邊界條件和風(fēng)荷載，邊界條件膜廠(chǎng)家基本都是假定邊界條件為簡(jiǎn)支不動(dòng)點(diǎn)，沒(méi)有考慮結構的節點(diǎn)和結構的實(shí)際受力情況。
風(fēng)荷載可能荷載規范上查不到相關(guān)數據，膜結構公司相對經(jīng)驗比較少，但設計院這方面經(jīng)驗儲備多。合理確定風(fēng)荷載取值，也是保證膜結構經(jīng)濟性的關(guān)鍵措施。
（3）給出力、位移等控制條件，控制設計目標；雖然我國有索結構和膜結構方面的規范和規程，但是相對而言，還不是很完善，對于一些特殊問(wèn)題，比如膜片位移、拉索位移等具體問(wèn)題，還需要設計人員查閱相關(guān)工程資料才能確定。這些細節，只能自己動(dòng)手仔細研究，膜結構公司通常不會(huì )那么盡力。
（4）參與計算過(guò)程，采用不同的計算軟件，并將計算結果與膜結構公司計算結果進(jìn)行對比、校核；如果想了解和把握結構的受力性能，必須自己動(dòng)手計算才行?，F在的分析工具比較多，比如EASY、ANSYS、3D3S等，可以采用任何一款軟件，將計算結果與膜結構公司的計算結果進(jìn)行對比校核，這樣才能保證計算結果的正確性。如果設計院確實(shí)沒(méi)有計算能力，可以請第三方參與計算，畢竟，工程計算的正確性和合理性才是最關(guān)心的。
索膜結構的設計和施工必須緊密結合，不能把施工和設計分離考慮。因為施工的可能性和可實(shí)施性直接決定最終的設計結果和施工質(zhì)量，所以設計中必須與膜結構公司加強聯(lián)系，及時(shí)溝通。
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