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负责结构设计的工程师必须预先给出施工完成后的预应力水平,以便在结构建成后进行核实。而且工程师也必须确定每隔多长时间用何种方式量测一次预应力水平。预应力水平监测既可以通过推动膜材或者感觉扣带(非常小的结构)对侧向位移的抵抗力等简单方法得到,也可以通过张力计、测压元件或者几何测量的方式进行现场测试得到。何时需要对结构实施二次张拉由维护设计确定的预应力水平决定。只有设计了可调节的部件(比如:索头的花篮螺栓、支承柱的伸缩杆等)才可能实现二次张拉。很多结构都被设计成使用寿命内能够保持最小预应力。二次张拉常常不能实现。对于这种情况,双轴测试和膜材裁剪的长度补偿及加工制作中的容差控制都应该予以特别重视或采用特殊方法。
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纵贯世博园区的世博轴,可谓是园区内最大的永久性单体工程。安装在世博轴顶部的索膜结构由69块巨大的白色膜布拼装组成,其总长约840米,宽约97米,面积达6.8万平方米。世博轴上方巨大的膜布厚度仅为1毫米,但其设计张拉力每米达5吨,是当今世界强度最高的膜材,使用寿命达30年。
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1、除小跨度结构外,膜结构中的膜材总是与其他构件共同承重。目前,国内外对膜结构的形式有很多种不同分类方法,尚未统一。本规程按膜材及其相关构件的受力方式分成四种形式,是一种比较科学的分类方法。2、整体张拉式膜结构主要由索和膜构成,两者共同起承重作用,通过支承点和锚固点形成整体。骨架支承式膜结构由钢构件(如拱、钢架)或其他钢性结构起承重作用,膜材主要起围护作用。3、索系支承式膜结构主要由索、杆和膜构成,三者共同起承重作用。在通常所称的张拉整体(tensegrity)结构中,如采用膜材,即属于索系支承膜结构。另外比较流行的索穹顶结构(cabledome)也属于此类。4、以空气作为一种支承方式,是膜结构的一个特点,一般也成为充气结构,其设计与构造与传统结构有许多不同之处。
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