膜结构加工厂对膜结构的初始形态分析

　　膜结构加工厂生产的膜结构依照《膜结构技术规程》可分为四大类，即整体张拉式、骨架支承式、索系支承式、空气支承式。本文又把空气支承式膜结构，细分成整体空气支承式与局部空气支承式。

　　整体空气支承的膜结构是在整个密闭建筑物里部充气，使建筑物里外形成压力差，从而抵御外力的荷载，以前习惯称其为气承式膜结构，局部空气支承式膜结构是在一个相对较小的气囊内充气，使气囊内、外形成压力差，从而抵御外荷载，多个气囊可以组合使用，根据气囊功能不同，又可细分为气肋式（类似于结构构件—拱）、气梁式（类似于结构构件—梁）、气枕式（类似于结构构件—板）。

　　初始形态分析：

　　某工程坐落在北京，是一个膜结构部分长52米、宽32米、高12米的网羽运动馆。膜结构的一端连接在一个高4米、长10.5米的砼结构的服务裙房上，膜结构加工厂采用P类膜材，属于中小规模的整体空气支承式膜结构。空气支承式膜结构的计算分析与其它类型的膜结构的计算分析在理论上没有区别，同样采用含有膜单元的非线性有限元方法。设计过程依然是初始形态设计、荷载效应分析、裁剪设计，重要的区别在于空气支承式膜结构一直存在一个里部空气压力。

　　这里先定义几个名词：

　　较小工作内压，是指在正常气候条件、正常使用条件，结构能维持稳定的较小气压，一般不低于200Pa。

　　较大工作内压，是指在较为不利的荷载作用下，达到膜材设计强度、结构不会出现过大的变形的气压值。

　　正常工作内压，是指在正常气候条件、正常使用条件、常遇荷载作用下，结构能维持稳定的气压值，并应保持室内环境的舒适度。一般250Pa（250Pa=0.25kN/m2=0.00247气压），气压变化不到3‰，因此人进入到充气状态下的膜结构建筑内，基本感觉不到压力的变化。

　　本项目膜结构加工厂取膜的初始预张力为4kN/m、正常工作内压为250Pa进行初始形态设计，并以此作为裁剪设计的基础。