探究膜材料于膜结构景观设计中的影响因子

　　一、找形分析：

　　膜结构景观中运用的高分子膜是一种柔韧性好、自重轻，不具有抗压、抗弯刚度，抗剪强度薄弱的材料，因此存在特定的灵活性，这点为找形工作带来困难，需要利用钢索的固定和施加预应力的方法得到稳定形态。在施加预应力的过程中，先通过初始预应力找到初始形状，以此为基本形态，随着预应力的变化逐步调整膜材的曲面形态以达到受力平衡。因此，膜材料的找形工作是一项细致反复的工程，建筑师与结构师密切配合终端才能够在一定边界条件内找到理想的几何外形与安全的应力分布共同被满足的结合点。目前，找形分析主要依靠计算机迭代算法、动力松弛法、力密度法以及有限元法等实现。

　　二、荷载分析：

　　影响膜材受力的荷载因子主要为雪荷载与风荷载。膜材轻柔，自振频率很低，在风力作用下产生风振，致使膜布被撕扯。原因就是风荷载施加之初，外力导致形状发生改变，内力分布也跟着发生变化，材料内应力在一个方向迅速增加的同时另一个方向减为零，终端材料变形严重，发生褶皱或者破裂。因此，荷载分析在膜结构景观设计过程中的重要性不可小视。

　　三、裁剪分析：

　　如何将平面二维的单元膜片组合成立体三维的结构空间，这就需要膜片迎合数根钢索限定出空间形状。其一，将单个膜片弯曲成空间曲面就会产生误差;其次，膜材作为各向异性材料，在与相邻膜片单元的缝合过程中，也会多少相互排斥，不会全按照操作者的意愿进行，不可规避地迥异于预设形状。总体而言，布置膜面裁剪缝合时要考虑表面曲率、膜材料的幅宽、边界的走向及美观等几个重要原因，尽量减少误差。借助电子计算机软件的绘图与分析功能，统筹规划与方案设计，严格进行钢索与膜材的下料与构造节点零件的加工，使高分子膜材料在膜结构景观设计过程中的作用得到周全发挥。