球場膜結構的設計流程

球場膜結構的設計流程

球場膜結構采用只能承受拉力而幾乎沒有抗壓和抗彎能力的膜材料作為結構的主體構件，是一種需要通過初始預張力來抵抗外荷載的柔性空間結構，其設計方法完全不同于傳統的剛性結構。球場膜結構的設計流程通常由三個步驟組成，分別是找形分析、荷載分析和裁剪分析。

找形分析：球場膜結構作為一種柔性結構，它的特點是結構中的內力分布與結構形狀相互對應，結構形狀的變化會使結構的力學性能產生巨大的變化。因此在球場膜結構的設計中，首先需要根據結構的邊界條件、應力分布等條件進行找形分析，確定合理可行的結構形狀。

荷載分析：球場膜結構的荷載分析是要在找形分析的基礎上，計算結構在各種荷載組合的作用下能否滿足強度、剛度等要求。在強度方面，主要是分析結構中的應力分布，確保結構中的應力不會過大導致膜材出現撕裂導致結構局部破壞甚至是整體失效；也要確保球場膜結構中的應力不會過小，因為膜材本身不能抗壓，當應力達到０后，膜材會出現褶皺的情況，會極大的影響膜結構美觀。而在剛度方面，則是要保證球場膜結構在荷載作用下不會由于變形過大而影響其使用功能。

剪裁分析：雖然通過找形分析確定了球場膜結構的設計形狀和預應力，但這只是結構由一整張理想膜材料構成的理論形態。但是在實際的球場膜結構工程中，它并不是一體成型的，而是需要由許多無應力的平面膜片相互焊接，然后通過張拉或是充氣的方式來達到設計形態。