膜結(jié)構(gòu)收費站的形態(tài)是多種多樣的。從其基本構(gòu)成來看,絕大多數(shù)是由傘形、脊谷式、鞍形和拱支式這四種基本形狀演變而來的。深入剖析這" />

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天津膜結(jié)構(gòu)收費站

文章出處:卓越膜結(jié)構(gòu)作者:卓越網(wǎng)絡(luò)部發(fā)表時間:2021-06-17 10:30:53閱讀:
  膜結(jié)構(gòu)收費站的形態(tài)有哪些
  
  膜結(jié)構(gòu)收費站的形態(tài)是多種多樣的。從其基本構(gòu)成來看,絕大多數(shù)是由傘形、脊谷式、鞍形和拱支式這四種基本形狀演變而來的。深入剖析這四種典型結(jié)構(gòu)形式的曲面構(gòu)成和力學(xué)特點,有助于增進(jìn)對膜結(jié)構(gòu)收費站中形與力的認(rèn)識。
  
  1.傘形(conical shape)
  
  傘形膜結(jié)構(gòu)收費站也是常見的張拉膜結(jié)構(gòu)收費站形式之一。這種結(jié)構(gòu)形式的特點在于,膜單元的周邊相對位置較低,多固定在剛性邊梁或柔性邊索上;在膜單元的中部設(shè)有一個或多個高點,多通過獨立柱、飛柱或懸掛環(huán)的支承來實現(xiàn);整個膜面呈錐形(如圖 5 所示)。為了避免在高點附近的膜材內(nèi)部應(yīng)力過大,當(dāng)膜單元跨度較大時,可在高點和邊界支承點之間設(shè)置脊索,以改變結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳力路徑,避免膜材出現(xiàn)應(yīng)力集中。傘形曲面還可以倒置應(yīng)用于工程中。
  
  2.脊谷式(wave shape)
  
  脊谷式膜結(jié)構(gòu)收費站是在兩高點之間布置相互平行的脊索、在兩低點之間布置谷索,高低相間,曲面呈波浪形;脊索和谷索之間的膜面形成負(fù)高斯曲率曲面。當(dāng)結(jié)構(gòu)跨度較大或荷載較大時,還可在脊索和谷索之間適當(dāng)布置一些橫向的加強索。脊谷式膜結(jié)構(gòu)收費站的結(jié)構(gòu)平面多呈矩形,如圖 7 所示。美國的丹佛國際機場和加拿大的 Canada Place等,都是典型的脊谷式膜建筑。
  
  3.鞍形(saddle shape)
  
  鞍形曲面由四個不共面的角點和連接角點的邊緣構(gòu)件圍合而成,是典型的互反曲面形式。在這四個角點中,通常有兩個對角點為高點(HP),另兩個為低點(LP)。鞍形膜結(jié)構(gòu)收費站的邊緣構(gòu)件可以是混凝土梁或空間鋼桁架,即形成所謂的剛性邊界;也可以采用邊索,通過對其施加較大的預(yù)張力形成柔性邊界。由于柔性邊界可以較好地適應(yīng)膜面的變形,避免膜面在安裝和受荷過程中出現(xiàn)褶皺,因而較為常用。
  
  對于菱形平面的鞍形膜結(jié)構(gòu)收費站,可定義兩對角點間的水平距離 L 為跨度,高點(或低點)與跨中點間的高差f 為矢高,f / L為矢跨比(如圖 4b所示)。矢跨比是控制鞍形曲面形狀的重要參數(shù)。矢跨比越大,膜面曲率越大,結(jié)構(gòu)剛度就越好;通常矢跨比在 1/ 8~1/ 12之間。
  
  鞍形膜結(jié)構(gòu)收費站的適用跨度較小,一般多用于膜結(jié)構(gòu)收費站小品中。
  
  4.拱支式(arch supported shape)
  
  拱支式膜結(jié)構(gòu)收費站以拱為膜材提供連續(xù)的支承點,結(jié)構(gòu)平面多為圓形或近似橢圓形。當(dāng)跨度較大時,常在中間拱與下部邊緣構(gòu)件之間布置正交索網(wǎng)。拱支式膜結(jié)構(gòu)收費站多用于封閉式建筑中,如加拿大加爾格里的林賽公園體育中心(Li ndsay Park Sport s Cent er)就是典型的拱支式膜結(jié)構(gòu)收費站。
  
  盡管上述四種基本形式的造型各不相同,但都遵循一個原則,即要通過剛性支承構(gòu)件或連接件在膜面內(nèi)形成一系列的高點和低點;這正是互反曲面的基本特征,即互反曲面的邊界不會位于同一平面內(nèi)。把握了這一原則,在實際設(shè)計中就可以根據(jù)支承構(gòu)件的形式(桅桿、拱或吊環(huán))及其對膜的支承方式(點支承或線支承),來選取適當(dāng)?shù)哪そY(jié)構(gòu)收費站造型形式。
  
  以上四種基本形式僅僅是為了加深理解所作的一種簡單歸納,實際膜結(jié)構(gòu)收費站的形狀遠(yuǎn)非如此簡單,甚至可以說是鮮有雷同;即便是這四種基本形式本身也可以有多種多樣的變形。在實際設(shè)計時,切不可以拘泥于其中,而應(yīng)把握膜結(jié)構(gòu)收費站自然、流暢的精髓,創(chuàng)造出更多的新穎、別致的膜結(jié)構(gòu)收費站作品。
  
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