大中小型天幕蓬

天幕蓬设计的基本原则：

1、天幕蓬应根据建筑物的性质和等级、使用年限、使用功能、结构跨度、防火要求、地区自然条件及膜材的耐用年限等要求进行膜材选用。

2、天幕蓬的设计应根据荷载、支承条件、制作加工、施工工况及其它特殊条件进行。

3、天幕蓬的设计内容包括形状设计、荷载分析、裁剪设计、配件设计、支承结构设计。

4、对膜结构的形状设计、荷载分析、裁剪设计，应在考虑施工过程的基础上进行一体化的设计。

5、膜面的最大主应力应小于膜材的强度设计值，在荷载长期作用下，最小主应力应大于等于维持其初始平衡形状的应力值。

6、天幕蓬一体化设计时，应考虑膜材的松弛、徐变、老化。

7、天幕蓬设计时，应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。

8、天幕蓬设计应考虑膜材破坏时，支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。

天幕蓬设计一般包括以下四个步骤：

第一步.初始平衡态的分析，

　　通过施加预应力而产生的初始形状是结构荷载分析的前提，并且合理的形状才能保证合理的平衡应力体系。

　　早期的找形技术主要采用物理模型法，其经典方法是皂泡成形法和织物模型法今天，找形方法多采用基于一些基本平衡曲面造型的计算机分析系统。在这种系统中，有固定拓扑关系的结构曲面被离散成有限元网格，但除在固定点之外，其他节点的坐标都是近似值。一旦施加任何一种形式的外部荷载，节点处的不平衡力就能够确定下来。这样，这些节点处的不平衡力必然导致有限元网格产生扰动，从而可以求解得到平衡位形的节点坐标，即初始平衡态。

第二步.天幕蓬设计；

 即天幕蓬的边缘支撑设计。可考虑利用已建成的建筑物或构筑物作为膜结构的边缘支撑。或使用撑杆与拉索共用作用的支撑形式。也可采用独立柱形式。

第三步.荷载分析；

 　天幕蓬分析：将多种荷载作用在初始平衡曲面上，利用有限元分析技术，对张力膜结构进行受荷分析，检查膜单元应力、节点位等约束条件是否满足。若不满足，则重复第一、二步，直到满足为止。  结构分析：给结构施加荷载，判定结构的整体稳定性以及构件的强度与刚度是否满足设计条件。若不满足，则重复第一、二步，直到满足为止。

第四步.膜片裁剪；

 1、 将平衡态的膜分为若干细小的膜片；

 2、 考虑到膜内力的影响，对膜片进行应力释放；

 3、 将所有的膜片展开为平面形式，并给出尺寸标注。

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