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張拉膜結構自行車車棚運用邊界概念設計膜面的造型
- 2021-04-09-

  在張拉膜結構自行車車棚中邊界可以是柔性邊界也可以是剛性邊界。柔性邊界主要是由鋼索構成,邊界的形狀與膜面拉力相互關聯。剛性邊界可以是直線形、拱或者曲線形,例如拱承張拉膜中的拱.,各混凝土或者鋼結構邊鰓等。從皂泡找形實驗中我們受到啟示,當邊界條件發生變化時膜面的形式也就發生了變化,因此在設計膜面造型時可以通過調整邊界條件來獲得所需要的形式。通過以下幾種方式我們可以對邊界條件進行調整∶

  1、增加邊界的數量:

  增加新的邊界條件是膜面獲得變化的較為直接的方法。邊界越多對膜面的約束也越多,膜面就會變得越復雜。邊界的增加也不是隨意的,須符合張拉膜的結構規律,要能與原來的邊界條件一起形成新的合理的負高斯曲面。

  2、調整邊界的幾何參數:

  調整邊界的幾何參數是指通過增加或縮短邊界的長度,改變拱支撐的曲率或者環形邊界的半徑等幾何參數使膜面造型獲得變化的方法。

  3、變邊界幾何造型:

  邊界的幾何形狀可以是矩形、圓形、多邊形、不規則形。通過改變邊界的幾何造型來調整膜面造型。

  4、改變邊界的空間位置關系:

  邊界與邊界之間是存在一些空間位置關系的,改變原有的空間位置關系就會使膜面發生變化,例如改變張拉膜結構自行車車棚中高點的高度和平面位置等。

  5、改變邊界的剛柔性質:

  剛性邊界會給膜面越多的約束,在邊界處膜面形狀順應剛性邊界的形狀。柔性邊界對于膜面的約束較小,其形狀和膜面形狀是互動的關系,因此改變邊界的剛柔屬性也會使膜面形狀發生變化。

  這些邊界的調整方法并不是彼此孤立的,而是可以配合使用的,通過靈活使用上述邊界條件的調整方法能夠獲得張拉膜結構自行車車棚的不同造型可能。

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