球场膜结构设计计算中存在的问题分析

球场膜结构设计计算中存在的问题分析

目前在球场膜结构建筑领域，气承式膜结构由于结构本身存在缺点逐渐退出了历史的舞台；骨架支承式膜结构膜的设计与施工相对简单；而整体张拉式膜结构与索系支承式膜结构是柔性体系，非线性强，设计与施工较为复杂，但造型新颖别致，深受球场建筑师的青睐，所以其设计理论得到了充分的发展。下面就对整体张拉式球场膜结构在设计计算中存在的问题做个简单的分析。

传统的整体张拉式球场膜结构的设计包括三个主要方面：初始形态分析，荷载分析和裁剪分析；此外还有结构构件尺寸的确定和连接设计。三个主要方面互相影响，但初始形态分析是基础。目前，比较流行的初始形态分析方法有力密度法，动力松弛法和有限单元法。随着计算机技术和有限元方法的发展，整体张拉式球场膜结构的设计软件也取得了很大的进步，较为先进的，可一体化完成初始形态分析、荷载分析及裁剪等内容，并可直接生成供电脑控制的裁剪机器下料的数据。常见的国外软件有 EASY等；国内的有MCAD等，但这些软件并没有施工分析。因为存在施工成形的方法不同可能导致不同的预应力分布等一系列施工问题，所以有必要对球场膜结构进行施工分析。

在张拉式球场膜结构施工成形过程中，索在膜套中是滑移的，但在设计程序中均没有考虑索的滑移问题，这就导致了索的施工张力可能偏大的缺点；虽然可以通过每根索的总的变形量求出每根索的平均拉力，但此方法只有在索受到较均匀荷载的作用时比较有效，因此需要对整体张拉式球场膜结构中索的滑移问题进行更进一步地探讨。

在张拉式球场膜结构设计计算中，尤其是具有柔性边界的张拉式膜结构，如何使设计与施工一体化并完成膜片与支撑体系的整体协同也是设计时需要解决的问题。