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眾所周知膜結(jié)構(gòu)是一種張力結(jié)構(gòu)體系,它通過(guò)對(duì)膜面施加預(yù)張力而使結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)給定形態(tài)下獲得剛度和承載能力。因此,應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工和使用諸多方面采取相應(yīng)措施,確保膜面穩(wěn)定地處于受拉狀態(tài)。

1、方案確定

膜結(jié)構(gòu)工程在概念設(shè)計(jì)階段進(jìn)行方案構(gòu)思時(shí),即應(yīng)根據(jù)工程所在地的自然條件慎密分析。

對(duì)于多雨、雪的地區(qū)不宜采用曲面起伏較多而出現(xiàn)不均勻積雪、積水的曲面外形，類似于風(fēng)琴夾結(jié)構(gòu)。推薦有較大坡度膜面,以便于排水、落雪設(shè)計(jì)。坡度根據(jù)緯度做出調(diào)整，南北方氣候差異會(huì)造成積雪密度不同，從而影響積雪滑落角度。當(dāng)有大面積匯水要排放的時(shí)候應(yīng)確保水流不會(huì)造成事故，有條件時(shí)可以采用有組織排水。另外對(duì)膜結(jié)構(gòu)的積雪滑落方向也要有設(shè)計(jì)，做到有組織落雪，避免出現(xiàn)人員傷亡財(cái)產(chǎn)損毀事故。

對(duì)于臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)造型要保持剛度均勻，盡量減小局部懸挑的造型。膜結(jié)構(gòu)找型時(shí)不要選擇過(guò)于平坦的結(jié)構(gòu)曲面,否則既需施加較大的預(yù)張力才能構(gòu)成所需曲面,又不能有效地利用膜材的抗拉強(qiáng)度。曲面還應(yīng)光滑連續(xù),避免出現(xiàn)拐點(diǎn)、尖角,否則這些區(qū)域的膜面易出現(xiàn)褶皺或應(yīng)力集中,更需注意膜面變形與周邊環(huán)境的關(guān)系，確保安全距離。在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)宜選用抗撕裂強(qiáng)度較高的膜材。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使膜材強(qiáng)度具有足夠的安全富裕度,保證膜面張拉后能正常承載。同時(shí)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要考慮膜面因材料徐變、連接松動(dòng)、膜面積水等發(fā)生膜面松弛而需進(jìn)行二次張拉的可能性。節(jié)點(diǎn)連接件應(yīng)具有足夠強(qiáng)度、剛度,防止失效，在造價(jià)允許范圍內(nèi)盡量選擇鋁合金或不銹鋼等耐腐蝕材料。連接件外緣應(yīng)經(jīng)加工處理,使之光滑而無(wú)棱角,對(duì)有轉(zhuǎn)動(dòng)要求的節(jié)點(diǎn),構(gòu)造上應(yīng)保證能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。膜材料的選擇在經(jīng)濟(jì)允許范圍內(nèi)選擇基布絲徑小的，增加膜材料柔軟度，可以避免脆性破壞。

3、膜單元制作安裝

膜結(jié)構(gòu)制作安裝過(guò)程應(yīng)確保膜面處于設(shè)計(jì)要求的張力狀態(tài)。裁剪下料時(shí)應(yīng)根據(jù)膜材型號(hào)、批次,并及時(shí)剔除有色差、劃痕、斷絲、跳紗、涂層剝落等局部缺陷的膜材。裁剪設(shè)計(jì)時(shí)要采用實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)的經(jīng)緯向補(bǔ)償值進(jìn)行下料裁剪。膜結(jié)構(gòu)安裝前應(yīng)對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真檢測(cè)驗(yàn)收,復(fù)核相關(guān)幾何尺寸與具體構(gòu)造是否與原設(shè)計(jì)圖紙相符。并應(yīng)根據(jù)膜結(jié)構(gòu)的具體形式編制合理的安裝施工方案。安裝計(jì)劃中應(yīng)該提前考慮膜材打包折疊規(guī)劃，避免損傷基布層。在利用拉索、周邊節(jié)點(diǎn)對(duì)膜面均勻施加張力,避免褶皺，使膜面呈現(xiàn)設(shè)計(jì)形態(tài)。施力時(shí)宜均勻分批張拉,防止加載速率變化太大而造成膜面應(yīng)力超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度或出現(xiàn)膜材撕裂。

4、鋼結(jié)構(gòu)制作

膜結(jié)構(gòu)中的金屬構(gòu)件應(yīng)采取有效的防銹措施。這對(duì)于沿海地區(qū)或潮濕環(huán)境中的金屬構(gòu)件尤為重要,鋼構(gòu)件應(yīng)對(duì)鋼材基層經(jīng)拋丸除銹后,涂敷無(wú)機(jī)富鋅漆,并涂裝與之相應(yīng)的面漆,或采用鍍鋅防腐。

5、維護(hù)保養(yǎng)

膜結(jié)構(gòu)建成后使用期間的維護(hù)保養(yǎng)也是膜結(jié)構(gòu)能否正常工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于膜材徐變、節(jié)點(diǎn)松動(dòng)等膜面可能因預(yù)張力損失而松弛,金屬構(gòu)件外表可能銹蝕,膜面涂層可能局部剝落等。因此在使用過(guò)程中的維護(hù)保養(yǎng)也至關(guān)重要。一般工程竣工2年后宜對(duì)膜面施加第二次預(yù)張力,對(duì)金屬構(gòu)件也應(yīng)在使用4～5年后重新涂刷面漆。