張拉膜結構通過變形來適應外荷載,在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小,直至能更有效抵抗該荷載。張拉結構的靈活性使其可以產生很大的位移而不發(fā)生永久性變形。膜材的彈性性能和預應力水平決定了膜結構的變形和反應。適應自然的柔性特點可以激發(fā)人們的建筑設計靈感。不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性極佳,不會因折疊而產生脆裂或是破損,這樣的材料是有效實現(xiàn)可移動、可展開結構的基礎和前提。
按照現(xiàn)有的各國規(guī)范和指南設計的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性。由于輕型結構自重較輕,即使發(fā)生意外坍塌,其危險性也較傳統(tǒng)建筑結構小。膜結構發(fā)生撕裂時,若結構布置能保證桅桿、梁等剛性支承構件不發(fā)生坍塌,其危險性會更小。膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態(tài)承載。當然,結構的布置和形狀要根據荷載情況來進行設計和調整。設計要確何膜面與其輔助結構協(xié)調工作,以避免力在膜面或輔助結構上集中而達結構破壞的臨界值。
張拉膜結構可使建筑師設計出各種張力自平衡、復雜且生動的空間形式。在一天內隨著光線的變化,雕塑般的膜結構通過光與影而呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。日出和日落時,低入射角度的光線將突現(xiàn)屋頂?shù)那屎透〉裥Ч?,太陽位于遠地點時,膜結構的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,經過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。按照現(xiàn)有的各國規(guī)范和指南設計的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性。
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