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大跨度。膜结构自重轻、抗震性能好,可以不需要内部支承,克服了传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现所遇到的困难,可创造的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。经济性。膜材料具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,节约能源;夜间彩灯透射可形成绚烂的景观。而且,膜结构能够拆卸,易于搬迁,特别是在建造短期应用的大跨度建筑时,更为经济。
在薄膜结构中,薄膜既是结构材料,又是建筑材料。作为结构材料,薄膜具有足够的强度,以承受由于自重、内压或预应力、风、雪等作用产生的拉力;作为建筑材料,它又具有防水、隔热、透光或阻光等建筑功能。膜材料作为膜结构的灵魂,它的发展与膜结构的技术密切相关、互相促进的。
膜材一种新兴的建筑材料,已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料”。膜材本身受压不大,抗弯也不是很好,所以要使膜结构正常工作就引入适当的预张力。此外,要膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。传统结构为了减小结构的变形就增加结构的抗力;而膜结构是通过改变形状来分散荷载,从而获得小内力增长的。当膜结构在平衡位置附近出现变形时,可产生两种回复力:一个是由几何变形引起的;另一个是由材料应变引起的。通常几何刚度要比弹性刚度大得多,所以要使每一个膜片具有良好的刚度,就应尽量形成负高斯曲面,即沿对角方向分别形成“高点”和“低点”。
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