Quatre aspects à considérer dans l'ingénierie des structures membranaires

Les principaux aspects de l’ingénierie des structures membranaires comprennent la conception des formes, l’analyse de la forme d’équilibre initial, l’analyse des charges et l’analyse du cisaillement.

I. Conception de forme : la conception de forme détermine la forme et les dimensions planaires, la forme tridimensionnelle-et le volume net de la structure. Il détermine également les coordonnées de chaque point de retenue, les détails structurels, la sélection des matériaux de membrane et la gestion de la construction.

II. Analyse de forme d'équilibre initial : l'analyse de forme d'équilibre initial est également connue sous le nom d'analyse de recherche de forme. Étant donné que les matériaux de membrane eux-mêmes manquent de rigidité à la compression et à la flexion et ont une très faible résistance au cisaillement, leur rigidité et leur rigidité doivent dépendre de la variation de courbure de la surface de la membrane et de la précontrainte à l'intérieur de celle-ci. Pour l'ingénierie des structures membranaires, il n'existe jamais de forme-sans contrainte à aucun moment. Par conséquent, la forme de la surface de la membrane doit satisfaire à l’équilibre mécanique dans certaines conditions aux limites et dans certaines conditions de précontrainte, ce qui sert de base à l’analyse des charges et à l’analyse du cisaillement. Actuellement, les principales méthodes d'analyse de recherche de forme dans l'ingénierie des structures membranaires comprennent la méthode de relaxation énergétique, la méthode de densité de force et la méthode des unités infinies.

III. Analyse de charge
Les charges prises en compte dans l'ingénierie des structures membranaires sont généralement la charge de vent et la charge de neige. Sous charge, le matériau de la membrane se déforme considérablement et la répartition de la charge change avec la forme. Par conséquent, calculer avec précision la déformation et la contrainte de la structure nécessite un certain nombre de mesures non linéaires. Un autre indicateur pour l’analyse des charges est la détermination de la précontrainte initiale des câbles et de la membrane.

IV. Analyse de cisaillement
Sous des charges externes, la contrainte dans un sens de la membrane diminue tandis que la contrainte dans l’autre sens diminue. Cela nécessite que la contrainte de traction initiale appliquée soit suffisante pour empêcher la contrainte de diminuer jusqu'à zéro sous des charges défavorables, c'est-à-dire pour empêcher le plissement. Étant donné que les matériaux de la membrane sont relativement délicats et ont une fréquence naturelle très basse, ils sont sujets aux vibrations du vent sous l'effet du vent, ce qui entraîne la rupture du matériau de la membrane. Si la précontrainte initiale est appliquée trop élevée, le revêtement de la membrane se déformera davantage, vieillira plus facilement et aura moins de résistance au stockage, ce qui nécessitera une résistance plus élevée de la part des composants porteurs-et augmentera la difficulté de construction. Par conséquent, la précontrainte initiale doit être déterminée par analyse des charges. Le groupe de structures membranaires formé par la recherche de forme est une surface courbe spatiale tridimensionnelle non-développable. Comment couper et tendre le matériau bidimensionnel du portail coulissant électrique pour former la surface incurvée spatiale tridimensionnelle nécessaire est une question clé dans certains projets d'ingénierie de structure de membrane. C'est le contenu principal de l'analyse de coupe.