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如今，膜结构的应用越来越广泛，作为工程设计中最重要、最不可缺少的一个环节，膜结构设计你了解多少？

薄膜结构设计主要分为以下四个主要方面：

1膜材料的组成与分类。

通常来说，膜材料是一种含氟塑料的表面涂层，通过特殊的工艺与织物布基粘合在一起。常见的氟素材料涂层有PTFE(PTFE)、PVDF(PFF)、PVC(PVC)等。主要有涤纶长丝和玻璃纤维两种织物的布基面料。

薄膜材料按其表面涂层(Coating)和织物基材(Layer)分为三大类：

(1)A类膜材为玻璃纤维布基上敷PTFE树脂(PTFE)，其化学性能极为稳定，在露天环境中使用寿命可达25年以上，属不燃材料(已通过A类防火试验)。

B类薄膜材料为玻璃纤维布基上敷硅胶涂层，由于薄膜本身性能不佳，目前已基本停止使用。

C类膜材料是长丝布聚酯上涂聚氯乙烯(PVC)，这类膜材料受自然条件如日晒、雨淋等影响较大，一般使用寿命为10至15年，为难燃材料。

膜材料的特性及分类。

薄膜是继木材、砖石、金属和混凝土之后第五代建筑结构材料，其自身的特点十分明显。一、二、四、三代木材、三代钢、二、砖石、混凝土具有较好的抗压性能，而第五代薄膜材料只能被拉伸，不能被支撑，不能被弯曲，这是薄膜最根本的特性。具体地说，膜材料的主要特点如下：

膜结构的荷载分析方法。

膜片结构的荷载分析是在对其外形和初始应力分布进行形貌分析的基础上，检查结构在不同荷载组合下的强度、刚度是否满足预定要求的过程。

膜片结构的外形理论方法各不相同，但荷载分析基本上都采用非线性有限元方法，即将结构离散为单元和结点，由结点连接单元，外加荷载作用于结点，通过建立结点的平衡方程求解。

鉴于索膜结构是一个大变形问题，在求解有限元方程时，需要考虑位移高阶项的影响，即考虑几何非线性。膜材本身也是非线性的，在工程应用中，通常不能考虑材料的非线性问题。

一、风对载荷的影响。

薄膜结构区别于传统结构的两个显著特征是：轻与柔。轻质指的是结构本身重量和惯性力较小，自重不是主要荷载，地震力可忽略不计，风荷载为主要荷载；柔质指的是结构无抗弯刚度，对外部荷载的抵抗是通过改变形状来实现的，具有几何非线性的特点。膜材的特性决定了其是风敏感结构，抗风设计是膜材设计的首要环节。

薄膜结构的轻柔飘浮的显著特点，决定了薄膜结构在抗风计算方面也具有自己的特点。

二、薄膜表面的褶皱问题。

构造褶皱是指由于膜面在一个方向的压应力作用，使膜面产生屈曲的现象，而结构松弛则是指膜面在两个方向上均呈现无张力状态，因此，由于膜面的松弛不能承受任何荷载。

膜结构的剪切分析已在上文中提及，剪切分析包括三个主要方面：形状确定、荷载分析和剪切分析。剪切分析是指通过找形求出的空间曲面，并通过荷载分析复核。