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摘 要：随着我国建筑行业的不断发展，许多新型的建筑结构和工程施工技术也不断的出现在人们的视野当中，这也使得人们对建筑结构的各个方面有着更高的要求。目前，在我国建筑工程施工中，人们为了提高建筑结构的安全性和功能性，就将膜材与索杆协同工作的索穹顶结构应用到建筑工程施工当中，从而增强了建筑结构的稳定性和强度，使得建筑工程的施工质量符合工程设计的相关要求。本文通过对膜材与索杆协同工作的索穹顶结构进行简要的介绍，讨论了膜材与索杆协同工作的索穹顶的整体结构和发展前景，以供相关人士参考。
关键词：建筑工程；结构设计；膜材；索杆；索穹顶
目前，建筑行业也已经成为了我国经济发展过程中重要的组成部分，它的质量问题不仅关系了社会经济的发展，还对人们的日常生活有着一定的影响。如今随着国民经济的不断增长，人们对建筑结构也有了许多新的要求，许多新型的建筑结构也不断的出现在了人们的生活当中，但是由于在对建筑工程结构设计的过程中，其新型的建筑设计受到传统工程结构施工技术的制约，使其施工质量无法满足工程设计的相关要求，因此技术人员就要采用新型的施工技术材料对其进行处理，而膜材与索杆协同工作的索穹顶结构就是其中的一种。下面我们就对膜材与索杆协同工作的索穹顶结构的相关内容进行介绍。
一、索穹顶概述
近年来随着我国社会经济的蓬勃发展，我国的建筑行业也在蒸蒸日上，许多大型的建筑结构设计、新型的施工技术、设计理念也不断的出现在了人们的视野当中，从而为我国建筑行业的发展提高了广阔的发展空间。但是，由于受到传统建筑设计理念的限制，这就使得在建筑工程中，其建筑结构的质量受到了严重的影响，因此为有效的解决在建筑设计过程中存在的问题，我们就要对当前全世界建筑领域的发展情况进行了解，使其在提高建筑结构强度和稳定性的同时，也充分的体现出新时代建筑结构的个性化特点。如今，在新时代的建筑行业发展的过程中，人们主要是膜材为主要的建筑结构形式，在将索、杆、梁等各种建筑结构体系综合在一起。
1.索穹顶结构分析
在上个世纪80年代，索穹顶结构作为一种新型的建筑结构体系引进到了我国建筑市场当中，它主要是依靠预应力钢索作为建筑结构设计施工的基础，利用压杆来对其进行施工处理，这不仅有效的提高了建筑结构的电气和稳定性，节约了工程的施工成本，还充分的发挥了新时代建筑结构的个性化特点。目前，这种新型的建筑结构体系，虽然在我国建筑行业中应用的比较少，但是，人们开始对其进行更加深入的研究，这也为我国建筑行业的发展提供了广阔的发展前景。
2、索穹顶结构应用背景
自改革开发以来，我们的建筑行业也得到了空前的发展，许多新型的建筑结构形式和施工技术也不断的出现在了人们的生活当中，而索穹顶结构就是在这样的社会形势下产生的。它的应用不仅满足当前新时代建筑结构形式的个性化要求，还有效的提高了建筑结构强度和稳定性，节约了建筑工程的施工成本，因此索穹顶结构赢得了广大施工队伍的青睐，开始将这种新型的建筑结构应用到建筑工程施工当中。不过，由于这种施工技术在我国建筑行业中起步得比较晚，在许多地方还存在着许多问题，因此在当前我国建筑工程施工中没有得到广泛的应用。但是，随着我国建筑行业的不断发展，人们也开始逐渐的重视索穹顶结构，并且展开了相应的研究工作。
二、索穹顶建筑结构整体分析
1.整体结构设计分析
在目前的社会发展中，由于索穹顶建筑结构的整体性受到人们的广泛关注与重视，也使得人们在工作中空间结构得到了空前的应用。就目前建筑工程施工而言，常见的空间结构主要可以分为以下五种：钢筋混凝土薄壳结构、平板网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构等等。其中在施工的过程中混凝土薄壳结构、平板网壳建筑结构和网壳结构都被人们称之为刚性结构，而悬索结构和膜结构与前三者的结合体也被人们称之为柔性建筑结构。
2.柔性结构的应用情况
在人类发展史上，我们在建筑结构工程中对于柔性结构的应用与研究一直较为缓慢，且长期不被人们关注与重视。随着近年来科学技术的不断发展，各种新材料、新技术的广泛涌现给人们生活与生产提供了必然基础，以柔性结构为主的工程结构逐步受到人们的关注与重视。在施工与设计的过程中，各种技术方式的采用已成为目前人们关注的工作重点，也引发了目前工程设计与更新理念，使得各种新概念与新技术逐步受到人们的关注。
三、膜材与索杆协同工作索穹顶发展概述
膜材的出现可谓是建筑工程领域中的又一次创新革命，也是整个工程建设中备受关注和认可的一个综合性工作环节，在这个工作流程中，只有依靠預应力的产生形状以及刚度，通过与传统的索、杆和梁等多种单元结构组合构成了索杆梁膜空间结构体系。这种结构体系的出现为建筑工程空间体系的造型、组合以及构思提出了新的要求，其在设计的过程中以新颖的造型、巧妙的构思和良好的经济性能成为目前人们关注的重点，并且发挥出巨大的生命力和广阔的应用前景。
1膜部分非线性有限元法基本原理
在目前工程项目施工的过程中，膜结构已成为一种不容忽视的过程，通常在施工设计的时候都是以非线性的设计方法和技术手段进行采用的，同时在工作的过程中我们也根据目前工程施工技术进行了总结与完善。
2在计算过程中还发现：
在目前膜结构的选用中，膜材通常是选择具有一定强度和柔性的薄膜材料形式，通过使用纤维编织物作为主要的基材，再通过基材两面涂层加固形成膜材结构方式。
1）找形终态时，方法1谷索内力由原来的20KN降为16KN。方法2找形时谷索内力基本保持不变，控制点位移很小.这主要是由于方法1初始找形完成时，控制点处存在非平衡内力，而整体结构在非平衡内力作用下产生变位，这部分变位导致索杆、膜及谷索内力均发生了变化，故方法1中索杆内力较难控制；方法2通过调整索杆部分内力以保证控制点几乎不动，整体结构在找形过程中变位及谷索和膜部分内力变化均很小，索杆内力基本由节点反力和初始预应力共同决定，因此较好控制。
2）由于方法1的不平衡内力由索杆、膜及谷索内力共同改变来承受，它在靠近平衡态时收敛较慢；方法2收敛迅速，算例2杆件内力只需修正1次即进行2次找力，就基本保持恒定。
四、结论
由此可见，对索穹顶结构进行找形分析时，我们必须要将建筑结构的刚性单元和柔性单元紧密的结合在一起，这样不仅可以提高建筑设计和技术的精确度，还能体现出来建筑结构的个性化特点，从而有效的推动我国建筑行业的发展。■
参考文献
[1] 毛国栋，孙炳楠，唐志山.控制网格变形的动力松弛法膜结构找形分析[J].浙江大学学报（工学版）. 2004（05）
[2] 徐其功，李澄，韩大建.张拉膜结构力密度法找形分析及若干问题[J].华南理工大学学报（自然科学版）. 2003（05）
[3] 袁行飞，董石麟.索穹顶结构整体可行预应力概念及其应用[J].土木工程学报. 2001（02）
关键词：建筑工程；结构设计；膜材；索杆；索穹顶
目前，建筑行业也已经成为了我国经济发展过程中重要的组成部分，它的质量问题不仅关系了社会经济的发展，还对人们的日常生活有着一定的影响。如今随着国民经济的不断增长，人们对建筑结构也有了许多新的要求，许多新型的建筑结构也不断的出现在了人们的生活当中，但是由于在对建筑工程结构设计的过程中，其新型的建筑设计受到传统工程结构施工技术的制约，使其施工质量无法满足工程设计的相关要求，因此技术人员就要采用新型的施工技术材料对其进行处理，而膜材与索杆协同工作的索穹顶结构就是其中的一种。下面我们就对膜材与索杆协同工作的索穹顶结构的相关内容进行介绍。
一、索穹顶概述
近年来随着我国社会经济的蓬勃发展，我国的建筑行业也在蒸蒸日上，许多大型的建筑结构设计、新型的施工技术、设计理念也不断的出现在了人们的视野当中，从而为我国建筑行业的发展提高了广阔的发展空间。但是，由于受到传统建筑设计理念的限制，这就使得在建筑工程中，其建筑结构的质量受到了严重的影响，因此为有效的解决在建筑设计过程中存在的问题，我们就要对当前全世界建筑领域的发展情况进行了解，使其在提高建筑结构强度和稳定性的同时，也充分的体现出新时代建筑结构的个性化特点。如今，在新时代的建筑行业发展的过程中，人们主要是膜材为主要的建筑结构形式，在将索、杆、梁等各种建筑结构体系综合在一起。
1.索穹顶结构分析
在上个世纪80年代，索穹顶结构作为一种新型的建筑结构体系引进到了我国建筑市场当中，它主要是依靠预应力钢索作为建筑结构设计施工的基础，利用压杆来对其进行施工处理，这不仅有效的提高了建筑结构的电气和稳定性，节约了工程的施工成本，还充分的发挥了新时代建筑结构的个性化特点。目前，这种新型的建筑结构体系，虽然在我国建筑行业中应用的比较少，但是，人们开始对其进行更加深入的研究，这也为我国建筑行业的发展提供了广阔的发展前景。
2、索穹顶结构应用背景
自改革开发以来，我们的建筑行业也得到了空前的发展，许多新型的建筑结构形式和施工技术也不断的出现在了人们的生活当中，而索穹顶结构就是在这样的社会形势下产生的。它的应用不仅满足当前新时代建筑结构形式的个性化要求，还有效的提高了建筑结构强度和稳定性，节约了建筑工程的施工成本，因此索穹顶结构赢得了广大施工队伍的青睐，开始将这种新型的建筑结构应用到建筑工程施工当中。不过，由于这种施工技术在我国建筑行业中起步得比较晚，在许多地方还存在着许多问题，因此在当前我国建筑工程施工中没有得到广泛的应用。但是，随着我国建筑行业的不断发展，人们也开始逐渐的重视索穹顶结构，并且展开了相应的研究工作。
二、索穹顶建筑结构整体分析
1.整体结构设计分析
在目前的社会发展中，由于索穹顶建筑结构的整体性受到人们的广泛关注与重视，也使得人们在工作中空间结构得到了空前的应用。就目前建筑工程施工而言，常见的空间结构主要可以分为以下五种：钢筋混凝土薄壳结构、平板网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构等等。其中在施工的过程中混凝土薄壳结构、平板网壳建筑结构和网壳结构都被人们称之为刚性结构，而悬索结构和膜结构与前三者的结合体也被人们称之为柔性建筑结构。
2.柔性结构的应用情况
在人类发展史上，我们在建筑结构工程中对于柔性结构的应用与研究一直较为缓慢，且长期不被人们关注与重视。随着近年来科学技术的不断发展，各种新材料、新技术的广泛涌现给人们生活与生产提供了必然基础，以柔性结构为主的工程结构逐步受到人们的关注与重视。在施工与设计的过程中，各种技术方式的采用已成为目前人们关注的工作重点，也引发了目前工程设计与更新理念，使得各种新概念与新技术逐步受到人们的关注。
三、膜材与索杆协同工作索穹顶发展概述
膜材的出现可谓是建筑工程领域中的又一次创新革命，也是整个工程建设中备受关注和认可的一个综合性工作环节，在这个工作流程中，只有依靠預应力的产生形状以及刚度，通过与传统的索、杆和梁等多种单元结构组合构成了索杆梁膜空间结构体系。这种结构体系的出现为建筑工程空间体系的造型、组合以及构思提出了新的要求，其在设计的过程中以新颖的造型、巧妙的构思和良好的经济性能成为目前人们关注的重点，并且发挥出巨大的生命力和广阔的应用前景。
1膜部分非线性有限元法基本原理
在目前工程项目施工的过程中，膜结构已成为一种不容忽视的过程，通常在施工设计的时候都是以非线性的设计方法和技术手段进行采用的，同时在工作的过程中我们也根据目前工程施工技术进行了总结与完善。
2在计算过程中还发现：
在目前膜结构的选用中，膜材通常是选择具有一定强度和柔性的薄膜材料形式，通过使用纤维编织物作为主要的基材，再通过基材两面涂层加固形成膜材结构方式。
1）找形终态时，方法1谷索内力由原来的20KN降为16KN。方法2找形时谷索内力基本保持不变，控制点位移很小.这主要是由于方法1初始找形完成时，控制点处存在非平衡内力，而整体结构在非平衡内力作用下产生变位，这部分变位导致索杆、膜及谷索内力均发生了变化，故方法1中索杆内力较难控制；方法2通过调整索杆部分内力以保证控制点几乎不动，整体结构在找形过程中变位及谷索和膜部分内力变化均很小，索杆内力基本由节点反力和初始预应力共同决定，因此较好控制。
2）由于方法1的不平衡内力由索杆、膜及谷索内力共同改变来承受，它在靠近平衡态时收敛较慢；方法2收敛迅速，算例2杆件内力只需修正1次即进行2次找力，就基本保持恒定。
四、结论
由此可见，对索穹顶结构进行找形分析时，我们必须要将建筑结构的刚性单元和柔性单元紧密的结合在一起，这样不仅可以提高建筑设计和技术的精确度，还能体现出来建筑结构的个性化特点，从而有效的推动我国建筑行业的发展。■
参考文献
[1] 毛国栋，孙炳楠，唐志山.控制网格变形的动力松弛法膜结构找形分析[J].浙江大学学报（工学版）. 2004（05）
[2] 徐其功，李澄，韩大建.张拉膜结构力密度法找形分析及若干问题[J].华南理工大学学报（自然科学版）. 2003（05）
[3] 袁行飞，董石麟.索穹顶结构整体可行预应力概念及其应用[J].土木工程学报. 2001（02）