膜结构景观工程找形与荷载的研究分析

　　有研究以一个规则且相对平坦的骨架支撑膜结构景观工程为研究背景，对其进行了找形和荷载分析。利用3D3S软件，对膜表面施加初始预张力，进行找形分析。在找形分析的基础上，施加荷载并进行应力分析。根据《膜结构技术规范》的相关要求，计算各种荷载组合（包括风荷载和雪荷载）下的膜表面应力和位移；研究了不同参数对骨架膜结构性能的影响，讨论了初始预张力、拉伸刚度和膜材料正交性在荷载作用下的荷载-应力曲线和荷载-位移曲线。通过以上研究工作，得出以下结论：

　　（1）随着初始预张力的不断增加，找形后膜面应力逐渐增加，而膜面位移变化很小。说明在找形分析时，预张力的改变主要影响找形后的膜面应力，对膜面变形影响很小，因此在本工程及其类似相关工程中可忽略预张力对膜面变形的影响。

　　（2）预张力一定时，若弹性模量相同而膜材厚度不同，膜结构景观工程找形后的膜面应力随张拉刚度的增加逐渐减小;若膜材厚度相同而弹性模量不同，膜面应力随张拉刚度的增加逐渐增加。因此，进行实际工程设计分析时，需综合考虑膜材厚度和弹性模量，来选取合适的张拉刚度，避免膜面应力过小出现应力松弛。

　　无论是弹性模量相同膜材厚度不同还是膜材厚度相同而弹性模量不同，其张拉刚度变化对找形后膜面变形影响均较小，本工程及其类似相关工程中可忽略张拉刚度对膜面变形的影响。

　　（3）在找形基础上，采用非线性有限元方法，根据不同设计方法，进行荷载组合分析，计算和校核各种方法荷载组合下膜面应力、位移。发现膜结构景观工程在风荷载、雪荷载参与设计时，膜面应力、位移较大。