摘要：目前中空纤维膜的结构检测手段主要包括扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜等,存在检测成本高、操作不便等问题。为此,基于电化学交流阻抗谱(EIS)检测方法自主设计并开发了中空纤维膜EIS检测系统。首先,制备中空纤维膜并通过扫描电子显微镜对其进行表征;然后,针对膜结构设计检测装置,进行不同电极材质的可行性分析、不同电极长度的影响分析以及不同结构中空纤维膜的EIS检测;最后,验证了该中空纤维膜电化学检测装置的有效性。

摘要：以广州某新建火车站项目膜结构工程为例,详细介绍花瓣形大悬挑双色PTFE膜结构深化设计节点做法。针对夹具选型、夹具与二次钢构龙骨的连接方式、双拼色尖角处做法、膜结构与铝板幕墙侧封板、膜结构与金属屋面檐口等关键节点和部位的深化设计方案进行说明。运用云扫描技术建立主体钢结构模型,为深化设计提供基础测量数据,降低现场测量工作量。选用单腔夹具与二次钢构龙骨通过电动扳手上紧螺栓,连接固定PTFE膜材。在膜结构与铝板幕墙侧封板、膜结构与金属屋面檐口处将压膜板与单腔夹具焊接连接,完成夹具固定,双拼色尖角处选用压膜铝板夹具安装膜材。在膜结构预张拉施工时,采用在加工厂张拉的方式,降低了高空预张拉施工难度。

摘要：气肋式膜结构是一种采用高压气肋作为支承体系的充气膜结构,通过将多根气肋连接成整体的方式创造出使用空间,具有轻质便携、可快速运输、低耗能、安全可靠等优点。为满足跨度大、承载性能强的要求,国内外学者对此进行了充分的研究,气肋式膜结构得到了广泛的应用和发展,成为国内外众多城市的象征性建筑。为此,首先对气肋式膜结构的结构形式进行了综述,概述了气肋内压的作用和设计要求,简述了工程应用中的设计内压,概括了使用性能监测手段和失效性能研究方法。随后对气肋式膜结构工程应用案例进行了归纳,此种结构形式已广泛应用于展览馆、运动场所、实验室、充气机库、存储仓库等实际工程项目中。在大跨度气肋式膜结构建筑中,索笼绑带型气肋式膜结构提供了一种有效的方法来连接多根气肋使其形成整体。绑带式连接可以通过增加绑带布置提高单根气肋的承载能力以及气肋之间的协同工作能力,着重介绍了索笼绑带型气肋式膜结构的结构特点和BUILDAIR公司采用索笼绑带型气肋式膜结构建设的大型飞机机库工程应用。最后对索笼绑带型气肋式膜结构工程应用中的气肋直径与结构跨度的关系进行了统计分析,结果表明,在大部分索笼绑带型气肋式膜结构工程案例中气肋直径与结构跨度的比值约为1/10,但具体气肋直径的选取,还需根据实际的工程条件通过设计分析后确定。

摘要：在如今绿色生态化的时代发展背景下,如何利用现有技术手段在满足可持续发展策略的同时改造传统建筑设施,是今后绿色发展方向上的新难题以及新型研究方向。文章基于可持续发展理论,通过与传统遮阳设施的比较以及引入信息智能技术和新型膜结构材料,探讨智能化膜结构遮阳设施的设计。智能化膜结构遮阳设施基于可持续发展理论结合新型材料和新型技术,在达到遮阳设施功能性要求的同时,满足不同时间、不同地区的遮阳需要。

摘要：大连梭鱼湾专业足球场属于复杂多结构体系,主要由混凝土框架结构、屋顶罩棚索桁架结构、屋盖膜结构,外幕墙钢结构、索结构和膜结构组成。罩棚为索桁架结构,支承于钢压环上,钢压环支承于56根直钢柱上,钢柱柱底、柱顶均铰接,局部设置柱间人字支撑。索桁架内侧设置索拉环,拉环内侧设置钢挑棚。罩棚上弦采用斜交索网,下弦采用径向拉索,上下弦索在平面交点处设置竖向钢撑杆。屋盖膜结构采用张拉膜结构体系。外幕墙采用钢桁架结构,环形坡道之间设置钢索加ETFE膜的幕墙。工程采用结构性能化设计,控制结构变形及承载力,并提出相应设计方案、设计原则、实现建筑效果并保证结构受力合理。

摘要：大连梭鱼湾专业足球场主体结构采用钢筋混凝土框架结构,罩棚索桁架结构为轮辐式上斜交下径向双层索网体系,索桁架外侧支承于钢压环,内侧设置索拉环,拉环内侧设置钢挑棚,屋盖膜结构采用张拉膜结构体系。外幕墙采用钢桁架+交叉索网支承单层ETFE膜体系。根据整体结构体系特点和构件的重要性,制定了合理的抗震性能目标,通过抗震性能化设计使结构达到预期的结构性能目标,满足相关规范要求。针对本工程复杂多结构体系特点,结构设计时进行多软件、多模型计算分析,对结构进行抗风荷载、抗雪荷载、抗温度作用、抗震等计算分析,以控制结构变形及承载力,确保结构设计安全合理。

摘要：膜结构的真实应力状态对于荷载分析至关重要,然而荷载分析通常在与设计应力相对应的找形形态上进行,这样可能导致无法发现潜在的结构隐患。提出了一种考虑焊缝影响的膜结构优化裁剪及组装分析的方法。该方法通过将二维单元的节点坐标作为关键点,基于初始裁剪膜片迭代进行几何非线性有限元分析得到优化裁剪膜片,并通过膜片组装和平衡分析得到真实应力状态使最终形状最接近设计形状。在裁剪和组装平衡分析中将焊缝模拟为索单元来考虑焊缝长度方向的影响,通过修正膜单元的纬向模量来考虑焊缝宽度方向的影响。通过三个经典算例(中国帽模型、充气球模型、鞍型模型),分别进行了裁剪过程中是否考虑焊缝影响的对比分析,考虑焊缝得到的组装形态与设计形状的偏差分别降低了31.7%、96.4%、46.2%,证明了该方法可以保证实际组装形态的形状更接近设计形状。

摘要：膜结构屋面因其对自然光源的充分利用和形式灵活等优势而在体育场馆等大跨度建筑中广泛应用,为解决其保温隔热性能差、易受外界环境因素影响等突出问题,多层膜结构设计、铺设保温层等方案被应用于工程实践,但热环境监测及分析的相关研究仍存在空白.为了研究双层聚四氟乙烯-气凝胶屋面体育馆的热环境,多点均匀布置测温仪进行监测,利用实测数据构建整体温度场;建立能够准确反映温度场变化的热物理模型,平均误差小于5%;以屋面保温层铺设为变量,基于该模型(原始工况)构建了无保温层、仅岩棉保温层和全为气凝胶保温层3种工况.对比发现,气凝胶的铺设使得室内空间的平均温度降低了2.0℃;原始工况的保温隔热效果最佳,室内外平均温差为9.6℃,研究可为膜结构屋面的保温隔热设计提供参考.

摘要：提出了一种新型的压力膜结构来实现MEMS压力传感器的高灵敏度与低非线性度。通过在压力膜上设计出短窄梁结构来形成高应力集中区域及将方形压力膜改为椭圆弧瓣状压力膜的方法来提高传感器的灵敏度;通过在压力膜的受压表面上边缘处设计出方岛结构及在压力膜背面设计十字架梁结构来降低传感器的非线性度。最后,利用有限元方法对新型压力膜的力学性能进行仿真分析,建立了膜结构尺寸与力学性能之间的关系模型并完成了膜结构优化,通过与其他膜结构对比表明:文中提出的膜结构具有最大的薄膜应力能实现高灵敏度,较低的薄膜最大变形可保证高线性度。

摘要：为提高钢结构屋盖抗风能力,防止极端风荷载作用下膜结构钢屋盖的破坏,提出一种膜材自动脱落装置的概念构造设计,利用数值计算方法探究了装置夹角和抗拔深度对承载力的影响。选择实际工程,讨论了膜材自动脱落装置的选型和应用。强风作用下,伴随着装置中与膜材连接的构件与装置的分离和膜材脱落,分析了钢结构屋盖杆件轴力、位移和应力比的变化规律。结果表明:膜材脱落的面积越大,屋盖受力杆件卸荷效应越明显,膜材脱落区域的不同,卸荷效应也不相同,自动脱落装置应安装在受力敏感区域;与膜材不脱落相比,膜材完全脱落时的钢屋盖杆件最大内力、应力比和位移分别为不脱落时的59.9%、59.7%和59.6%,自动脱落装置的启用可明显降低钢屋盖受力杆件的作用效应,为结构安全提供保障。