膜結(jié)構(gòu)荷載分析的另一個目的是檢驗確定索、膜中初始預(yù)張應(yīng)力,一般不說在找形分析時先根據(jù)經(jīng)驗假定一預(yù)應(yīng)力值一預(yù)應(yīng)力值及分布,然后經(jīng)荷載分析來判斷其合理性,即預(yù)應(yīng)力的大小與分布應(yīng)使在最不利工況下必須滿足使用要求、整體和局部位移要求及排水功能等要求。
剪裁分析就是在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的曲面形體上尋求合理的裁剪位置及其分布,然后按照一定的方法三維曲面展開為二維平面。為物盡其用,一般要按照膜材料幅寬進行裁剪,但要兼顧到膜面曲率變化情況。由于膜材料具有雙向異性性質(zhì),故裁剪線的布置要與計算時所設(shè)定的經(jīng)緯向一致,才能保證計算結(jié)果與實際相符。膜材料的裁剪下料通常是在無應(yīng)力狀態(tài)下進行的,如何在預(yù)應(yīng)力的形體上進行無應(yīng)力狀態(tài)下的裁剪分析,國內(nèi)外的學(xué)者已進行了較為深入的研究,提出了諸如幾何法、最小二乘法、動態(tài)規(guī)劃法與平面熱應(yīng)力原理相結(jié)合的有限元法等方法,但在實際工程中還必須考慮以下幾點。
1)必須保證索邊界的工作點不變,對于其他硬性邊界,由于構(gòu)件本身存在一定的空間尺度,可根據(jù)實際情況改變膜的工作點或保持膜的工作點不變,變換連接構(gòu)件的做法,但一般說來后者較困難一些。另外,邊角處膜的剪裁應(yīng)嚴格按照實際結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法尺寸進行裁剪。
2)確定膜的經(jīng)緯及膜片之間現(xiàn)場拼接縫的位置。膜的經(jīng)緯向布置會影響觀瞻、膜材的利用率、制作的工作量等,還須與計算模型相吻合?,F(xiàn)場拼接縫處理容易漏雨,所以一般在脊處作為現(xiàn)場縫比較合適。
3)膜材與硬邊界的連接點處,應(yīng)考慮特殊的補償值,以使安裝。
4)膜的剪裁要充分利用膜材料的幅寬,即考慮了熱合搭接長度、預(yù)應(yīng)力伸縮縫補償、邊界做法等因素后,裁出的膜片要盡量接近膜材的幅寬,以提高膜材的利用率。