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膜结构在我国的发展前景和趋势
文章来源:美高美钢结构 时间: 2020-03-02 12:58 浏览次数:
相信很多人并不了解膜结构,接下来 钢结构 小编就为大家介绍膜结构在我国的发展前景和趋势,希望让大家得到一个全面的认识。 1.膜材料领域 在1996-2005年的早期膜结构应用中,PVC膜材

  相信很多人并不了解膜结构,接下来钢结构小编就为大家介绍膜结构在我国的发展前景和趋势,希望让大家得到一个全面的认识。

  1.膜材料领域

  在1996-2005年的早期膜结构应用中,PVC膜材因为其相对低廉的价格和易于安装的特点占了绝对多数,唯一的例外是外方公司Birdair,Ine.设计和施工的上海八万人体育场。但是,早期PVC材料无论其自洁性能还是耐久性能均不尽人意,在应用10年左右后,大部分PVC膜结构均呈现较差的表现:膜面脏污、泛黄、破损等。

  相比较而言,上海八万人体育场膜面给人的感觉却是随使用期的延长约来越白、越来越整洁。所以,近十多年以来,业主和建筑师越来越青睐PTFE膜材。

  近几年,国内企业已经成功研发和生产了PVC和PTFE膜材,随着国产材料的应用,进口膜材特别是PTFE膜材的价格也得到了有效的抑制。相信随着工程应用的增多和技术的积累和发展,我国国产膜材质量会很快赶上发达国家膜材。

  自北京2008奥运会游泳馆“水立方"采用ETFT气枕后,ETFT材料日益获得了建筑师的兴趣和关注。ETFE 材料虽然非涂层织物类材料,但其具备与涂层织物膜材相类似的基本力学性能,其设计计算理论与方法与涂层织物类膜结构相间。近十多年来,ETFE气枕膜结构在我国有较多的应用,甚至在环境气温为-30℃的我国北方也有应用实例。

  上海世博会日本馆采用的概念性新型太阳能膜材应该是膜材料未来的发展方向之一。

膜结构建筑

  2.支承结构体系

  膜材最重要的特点是材质轻,这一特点决定了其最适宜采用轻型支承结构体系。但尽管如此,早期国内大型膜结构建筑中很多仍然采用了重型钢结构桁架体系。随着膜结构的普及应用,也客观上推动了我国索张拉结构体系的研究、发展和应用。

  3.移动屋盖多功能膜结构

  移动屋盖能够满足建筑物多功能的要求,可以使建筑物按需要成为体育场、体育馆或展覽馆等.轻质覆盖材料对于移动屋盖建筑物的节能和提高驱动效率十分关键和重要,所以对移动屋盖而言,膜材无疑是其首选覆盖材料。从这一角度出发,也可以认为:正是因为膜材料的应用,促进了移动屋盖建筑在我国的应用和发展。显然,随着膜材料技术的进一步发展和推广应用多功能移动屋盖类建筑在我国还有较大的发展和应用前景。

  4.气承和充气膜结构

  膜材料的独特特点是其可以由空气来支承,近年来,集成了充气和气压控制系统的充气和气承膜结构在我国的应用和发展十分迅速,其建造和运维成本均比较低廉我国每年都要建成十余座跨度或长度在200m左右的气承式膜结构.应用领域覆盖了教育、体育、环保、发电(堆煤)等众多领域,一些专业承担气承式膜结构设计制作安装的企业也迅速崛起。可以预期,气承式膜结构在我国的发展还有很大的空间和极好的前景。

  5.膜结构的研究.检测和监测、修复和更换

  我国膜结构的研究始于20世纪90年代后期,过去20多年,膜结构的研究从无到有,研究队伍发展十分迅速,每年均有大量膜结构方面的论文面世。

  至今,我国已经颁布实施了一系列的国家团体和地方膜结构标准,很多高校、研究单位研发了成套的膜结构试验.检测和监测装置和设备,在我国广为使用的两套膜结构专业设计软件分别由上海交通大学和同济大学研发并维护。

  整体上,我国膜结构的研究已经赶上了国际先进水平。近年来膜结构领域尚需深入研究的问题和热点主要有两个:膜材料(PVC、PTFE ETFE等)的力学性能和模型(强度弹性模量、时变.老化等) ;膜结构的风致振动机理和风荷载效应设计计算方法。前者主要依靠实验室的模型研究后者主要依靠膜结构现场监测工作。目前。国内已有多个大型膜结构工程安装了健康监测系统。

  早期采用PVC的大型膜结构体育场近几年不同程度地出现了局部损坏等现象,如青岛颐中体育场、安徽芜湖体育场等;采用PTHE的上海世博会世博轴也因频繁变更用途.进行改造,膜面也出现了较多的局部破损:也有像虹口足球场遭遇局部火灾。上海八万人体育场因冰实导致的膜面局部破坏事故等。在发展了二十多年后,膜结构的检测、修复和更换问题已经日益重要,需要引起膜结构领域的研究者和从业者更多的关注和重视。

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