膜结构看台工程的选型及其结构计算的分析

　　某校体育场看台综合了多个方案，其看台顶蓬终端选用了骨架支承式膜结构，在骨架上布置按设计要求张紧的膜材。该膜结构看台工程的选型及其结构计算的分析如下：

　　一、结构选型：

　　明确膜结构单体建筑方案之时，应当考虑结构体系之合理性，膜结构建筑的平立面和形态设计需整体综合协调建筑与环境并体现自身的形态和技术特点。考虑与建筑物整体风格和周围环境相协调，采用空间管桁架结构，覆盖结构为膜结构，膜材表面覆涂PVDF涂层。

　　该看台膜结构工程从上部鸟瞰整体呈树叶形状，整个膜结构由八根φ630x14的钢管柱支撑，每根柱上布置一榀空间支撑桁架，各榀空间管桁架由柱间纵向桁架及系杆连接形成完整的空间管桁架体系。空间管桁架构件采用圆钢管，钢管表面光滑，作为外露的结构构件符合建筑的审美要求且易于清理维护，空间管桁架体系受力特性优良，利于减少结构支撑体系的重量。

　　二、结构计算分析：

　　膜结构具有自身特点,膜材只承担拉力,不能承受压力和弯矩。设计膜结构看台时应考虑膜材破坏,支承结构仍然应当保持本身的强度、刚度及稳定性。设计的内容包括了形状设计、荷载分析、裁剪设计、配件设计、支承结构设计,应当在考虑施工过程基础上进行了一体化的设计，应当考虑膜材之松弛、徐变、老化。膜面较大的主应力应当小于膜材强度的设计值,在长期荷载作用下,较小主应力应当大于及等于维持其初始平衡状的应力值。

　　1、找形分析,根据膜结构各工况进行找形数值分析,使用软件摸清膜面应力分布,确定合理的预张力及膜布的空间几何参数,发现不良的受力点和影响膜形态的缺陷点,保障在不同工况条件作用下膜结构内各点的两主应力不小于0。

　　2、膜结构之裁剪分析应当在初始平衡曲面的基础上在空间曲而上确定膜片间的裁剪线，然后获得与空间膜片较为接近的平面展开膜面，裁剪分析的曲面应是基于长期荷载作用的曲面，膜面具有准确的边界及支承条件，确定膜结构的裁剪线可以用测地线法和平面相交法等，通常采用测地线法。

　　根据计算分析，该膜结构看台工程满足设计要求，膜支撑体系的受力状态稳定合理，满足了建筑及结构的需求。