膜結構設計理念

一、膜結構采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，用分項系數的設計表達式進行計算。

二、膜結構應根據建筑物的性質和等級、使用年限、使用功能、結構跨度、防火要求、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。

三、膜結構的設計應根據荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。

四、膜結構的設計內容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。

五、對膜結構的形狀設計、荷載分析、裁剪設計，應在考慮施工過程的基礎上進行一體化的設計。

六、膜材只能承受拉力，不能承受壓力和彎矩。

七、膜面的最大主應力應小于膜材的強度設計值，在荷載長期作用下，最小主應力應大于等于維持其初始平衡形狀的應力值。

八、膜結構一體化設計時，應考慮膜材的松弛、徐變、老化。

九、膜結構設計時，應考慮使用階段膜材替換對整體結構的影響。

十、膜結構設計應考慮膜材破壞時，支承結構仍應保持自身的強度、剛度及穩(wěn)定性。

設計內容

初始態(tài)分析

確保生成形狀穩(wěn)定、應力分布均勻的三維平衡曲面，并能夠抵抗各種可能的荷載工況；這是一個反復修正的過程。

荷載態(tài)分析

張拉膜結構自身重量很輕，僅為鋼結構的1/5，混凝土結構的1/40；因此膜結構對地震力有良好的適應性，而對風的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。

尺寸的確定

及對支承結構的有限元分析。當支承結構的設計方法與膜結構不同時，應注意不同設計方法間的系數轉換。

連接設計

包括螺栓、焊縫和次要構件尺寸。

剪裁設計

這一過程應具備必要的試驗數據，包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補償值（應通過雙軸拉伸試驗確定）。

膜結構聲學設計

膜結構建筑聲學設計通常集中圍繞兩方面的聲學品質進行。第一，如何屏蔽外部噪聲對建筑內部的影響；第二，建筑內部輪廓對回聲作用與混響時間影響。噪聲與回聲需要考慮的因素截然不同，但兩者必須同時考慮，井評價建筑聲環(huán)境綜合品質。