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浅谈双膜气柜各方面技术的进展历程
- 2022-07-06-

  双膜气柜的蓬勃发展和膜结构设计建造的一系列技术问题的解决和完善是分不开的,其中包括材料的发展、应用技术基础的发展、计算机技术的发展、施工技术的发展等方面。

  1、材料的发展:

  结构的发展与材料的发展一直是密切相关的,膜结构的关键性的材料问题是需要一种强度高,能适应气候环境变化,可供长期使用的膜材。膜材的研究、发展到商品化,包含了三个方面的技术∶一是作为基材的玻璃纤维的拉丝技术;二是强度纤拉丝的编织技术;其三是聚四氟乙烯(Teon)合成技术。

  通过烧结以后聚四氟乙烯复合在以玻璃纤维丝为基材的膜布上,形成一种强度高,耐久性好,具有自洁能力的轻质材料。这种材料既可以作为索网等空间结构的覆盖材料,也能作为双膜气柜的膜材担负结构材料和覆盖材料的双项作用。

  PTFE材料虽然在结构应用中其性能是较好的,许多出名的膜结构建筑均运用了这一材料。但其价格相当贵,不能被普及化使用,于是当前各膜结构厂家均以纺织物为基层、以聚四氟乙烯为面层的新膜材和聚乙烯在加热液化后挤出PVC膜材。这些材料虽然其强度度、自洁性等一系列指标不若PTFE材料,但以其价格低廉而得到广泛应用。

  2、应用技术基础的发展:

  由于双膜结构是一种非线性结构,同时也是一种静定结构体系,需要良好的计算手段对它进行计算分析。在20世纪60年代以后,有限元法的兴起和发展整体代替了基于连续化假定的传统方法,该有限单元在双膜结构的动力分析中起到了主要作用。有限元理论和方法、数值分析方法、计算机技术的发展构成了双膜气柜的现代技术基础。

  3、施工技术的发展:

  膜结构中存在着柔性的索和膜,因而使双膜结构的施工与传统的刚性结构相比有其特定性,有较大的难度。双膜结构的施工关键在于膜材的裁剪和制作,膜材的施工安装,施加预应力以及结构的形状控制。

  在生产双膜气柜的初期,由于结构的形状分析技术还未完善,膜材的设计制作也有待发展,因此实际结构中经常产生较大的偏差和松弛,但随着制作、安装、控制技术的不断提高,形态各异的膜结构才得以成功,所以较好的施工技术是膜结构终得以实现的重要保障。

浅谈双膜气柜各方面技术的进展历程