张拉式膜结构介绍
张拉式膜结构形似帐篷,其结构形成机制与预应力索网类似,成负高斯曲率的鞍形曲面形状。张紧在柔性或刚性的边缘构件上,还可利用稳杆或立柱提供独立的吊点:这种膜结构要通过一定的张拉手段建立预应力,使之具有必要的刚度。膜既是建筑物的维护体文作为结构来抵抗外部荷载效应。在实践中,一些覆盖面积很大的膜结构经常设计为由许多较小的帐篷单元组合起来,连成巨大的整体屋盖体系。
张拉结构主要由只能受拉力的杆件组成。这些杆件所特有的方向性指明特定的杆件以其适合的外形来承受特定的荷载。在丹佛机场的屋盖结构中设有脊索与谷索。脊索承受向下的荷载,如结构自重与雪荷载,而谷索则抵抗主要是向上或向外吸力的风荷载,膜材就在这些脊索,谷索以及周围的悬链状边索间张紧成双曲面,膜面在预先确定的预应力状态下保持平衡。在膜材内面还设有一组次索一部分与脊索及谷索正交相连,一部分斜向连接立柱顶部与下部拉结处。这些索所处的位置与形状能在某种临界工况下避免膜材出现过大应力。此外,当邻近膜材一旦撕裂或需要更换时,这些索可以承受膜材中的力而成为结构的余杆件。整个膜材屋面面积有35000平方米而不需设置伸缩缝,这是由于织物体系的柔性能轻易地吸收温度变形而不影响膜的应力水平。