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影响膜结构建筑形态的因素及对策

时间:2019-07-24   作者:亿博源   已阅读:

5.1气候因素

膜结构建筑相比其他建筑物对建设环境的气候条件更敏感。尤其是受风、雨、雪的影响最为显著,因此在具体的操作中,要将膜结构的设计与自然因素的影响综合进行考虑,使之成为一个整体的设计系统。

5.1.1风、雨、雪与体型

2006年夏,肆虐的台风“达维”登陆海南。致使15人丧命,并残酷地卷走近100亿的财产。据不完全统计,海南在过去的40年里,中心风速达到45m/s以上的台风共计七次,平均每5年就有一次。特别是具有重大历史意义的博整标志性建筑博 整亚洲论坛会址建筑也未能在此次台风中得以幸免(图5.1.1-1),膜结构顶部被台风掀翻,导致主席台的展览室也被浸泡在积水中。

博整亚洲论坛建筑地处海南岛东海岸中部,临近海边,为开敞式膜结构。其膜屋面是由三组两两联体的伞形组成,周边没有封闭(图5.1.1-2)。膜片边界虽有边索(绳)加强处理,但由于膜片单元面积大,受力点的间距远,使得整体刚度变小。

在强风荷载作用下,膜片更易发生剧烈振动,引起整体结构的较大变形,从而产生应力集中,导致膜材因结构承载力不足而被撕裂,进而使整个膜片全部毁坏,造成巨大损失。

同样,在“达维”台风中的三业美丽之冠文化会展中心膜结构(图5.1.1-3). 其膜屋面的封闭部分却完好。究其原因主要是: 

(1)该建筑采用了膜索钢的柔性结构体系, 整体刚度较大,均匀分散了强风作用的荷载。
(2)下部建筑为一个封闭的空间。处于32m高空的冠顶部分是硬边界张拉膜片。由于强凤作用已超过了膜材的极限强度,其中的两片膜片因此而被撕破,发生破坏。为了完全恢复其建筑造型,冠顶的剩余膜片也会被揭去,全新的膜片将覆盖冠顶。




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