水立方”即---游泳中心,是大的膜结构工程,也是一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。2003年7月,“水立方”的设计方案确定,12月正式奠基,经过近5年的建设,终建设完成。
建成之后的“水立方”是一个177米x177米的方形建筑,高31米,膜结构停车棚车棚,建设规模约8万平方米,其中---的设计便是膜结构气枕。整个建筑在钢结构的内外表面分别布置有气枕,即屋面和墙面均为双层充气膜结构系统。形状不规则、大小不一的气枕按照一定的规律排布在屋面和墙面的内外表面上。安装成功的气枕可以通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”,整个充气过程由电脑智能监控,并根据当时的气压、光照等条件使得“气泡”保持状态。
如前所述的,张拉膜结构一般的是为是不行展接连折曲,而所用的膜材却是平面的卷材,故是需要是将平面的膜材是按特定的规划的要求是进行一定的裁剪,然后是再拼接成近似的空间曲面的。取舍规划是除了要契合膜材的一个受力要求外,还是要满足视觉漂亮的要求,这是由于是透光膜顶的方式是不易是被观察出来的,而是膜材的拼缝是在透光顶的棚上是构成的暗条的却是可是从室内的是清楚地是看到的。裁剪拼缝有助于人们对房顶方式及尺度的了解,并是增加的膜顶形状的可读性,所以膜面的拼缝是构成的图画的是一种是重要的室内的装饰的手法,是体现空间的有力的东西。
膜材一种新兴的建筑材料,已被---为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料”。膜材本身不能受压也不能抗弯,所以要使膜结构正常工作就必须引入适当的预张力。此外,要---膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。传统结构为了减小结构的变形就必须增加结构的抗力;而膜结构是通过改变形状来分散荷载,从而获得小内力增长的。当膜结构在平衡位置附近出现变形时,可产生两种回复力:一个是由几何变形引起的;另一个是由材料应变引起的。通常几何刚度要比弹性刚度大得多,所以要使每一个膜片具有---的刚度,就应尽量形成负高斯曲面,即沿对角方向分别形成“高点”和“低点”。“高点”通常是由桅杆来提供的,也许是由于这个原因,有些文献上也把张拉膜结构叫做悬挂膜结构。 是索作为膜材的弹性的边界,是将膜材是划分为一系列膜片,从而减小了膜材的自由支承长度,使薄膜表面更易形成较大的曲率。有文献---,膜材的自由支承长度不宜超过15米,且单片膜的覆盖面积不宜大于500平米。此外,索的另一个重要作用就是对桅杆等支承结构提供附加支撑,从而---不会因膜材的破损而造成支承结构的倒塌。
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