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膜結構設計：測地線裁剪法
裁剪分析與找形技術的產(chǎn)生及發(fā)展過程*為相似，都是從測量實物模型開始的，對于簡單規(guī)則的可展曲面，可直接利用幾何方法將其展開。現(xiàn)代概念上的裁剪分析，主要還是依賴于計算機技術的發(fā)展而發(fā)展的。在此過程中，產(chǎn)生了許多方法，如測地線法、有限元法、優(yōu)化分析法，等等。下面介紹被廣泛應用的測地線法（geodesiclinemethod）。
測地線又稱短程線，是大地測量學的概念，其通常被理解為：經(jīng)過曲面上兩點并存在于曲面上的短的曲線。所以用測地線作裁剪分析，就是以測地線來剖分空間膜面。這樣做的好處是熱合縫短、用料較省，但熱合縫的分布及材料經(jīng)、緯方向的考慮不易把握。
求曲面上的測地線的問題，實際上是一個求曲面上兩點間曲線長度之泛函*值的問題。由于膜結構幾何外形的新奇多變，云龍污水池加蓋膜結構，也就無法得到曲面上兩點間曲線長度的泛函的顯式，所以通常是求*值確定測地線上的若干點，再用線性插值的方法求中間點，從而求得測地線。
有了測地線就可以確定裁剪線：直接以測地線為裁剪線或從一條測地線向另一條測地線作垂線，以垂線中點的連線作為裁剪線。
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膜結構是由多種高強薄膜材料(pvc或teflon)及加強構件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預張應力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結構，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式。膜結構可分為充氣膜結構和張拉膜結構兩大類。充氣膜結構是靠室內(nèi)不斷充氣，使室內(nèi)外產(chǎn)生一定壓力差（一般在10㎜～30㎜水柱之間），室內(nèi)外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力，污水池加蓋膜結構施工，從而實現(xiàn)較大的跨度。張拉膜結構則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型。
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膜結構設計步驟
常用的計算機找形方法：
（3）有限單元法
有限單元法（finiteelementmethod）初是用來計算索網(wǎng)結構的非線性迭代方法，但現(xiàn)在已成為較普遍的索膜結構找形方法。其基本算法有兩種，即從初始幾何開始迭代和從平面狀態(tài)開始迭代。顯然，從初始幾何開始迭代找形要比從平面狀態(tài)開始來得有效，且所選用的初始幾何越是接衡狀態(tài)，計算收斂越快，但初始幾何的選擇并非容易之事。兩種算法中均需要給定初始預應力的分布及數(shù)值。在用有限元法找形時，通常采用小楊氏模量或者干脆略去剛度矩陣中的線性部分，外荷載在此階段也忽略。
有限元迭代過程中，污水池加蓋膜結構多少錢一平米，單元的應力將發(fā)生改變。求得的形狀除了要滿足平衡外，還希望應力分布均勻，大小合適，以保證結構具有足夠的剛度。因此，找形過程中還有個曲面病態(tài)判別和修改的問題，或者叫形態(tài)優(yōu)化（包括幾何形態(tài)優(yōu)化、應力形態(tài)優(yōu)化和剛度形態(tài)優(yōu)化等）。用有限元法找形的軟件有澳大利亞fabdes等。
經(jīng)過找形確定的結構初始形狀滿足了初應力平衡條件并達到預想的形狀，但其是否滿足使用的要求，還必須進行荷載效應分析。
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