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1 . —般規(guī)定

《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》〔08 50068—2001〕規(guī)定，建筑設計基準期為25年、50年、100年，25年為臨時性建筑，50年為一般工業(yè)與民用建筑，100年為特別重要建筑。

膜結構設計總的原則應與此相適應，然而一般膜材的使用壽命、建筑物理特性及特殊功能膜建筑都難以符合此原則。因此，應以主體結構作為設計基準期，對膜維持統(tǒng)一可靠度，但設計基準期降低。

膜結構的計算主要包括初始形態(tài)分析、荷載效應分析和裁剪分析。膜結構的初始形態(tài)確定、荷載效應分析、裁剪設計是相互影響、相互制約的過程，需要反復調(diào)整。同時還要考慮施工過程的實現(xiàn)，如施工工藝、初始預張力等問題。

初始形態(tài)分析主要是確定滿足一定初始應力分布的膜結構在自平衡狀態(tài)下的幾何形狀。荷載效應分析主要是計算在荷載作用下滿足靜力平衡條件的結構內(nèi)力和位移。裁剪分析主要是將空間膜曲面適當剖分并展開為平面，計算確定預張力影響下膜材的裁剪下料圖。

2. 膜結構的非線性

幾何非線性

幾何非線性指在大變形情況下應變與位移之間的非線性關系。當結構的位移較大時，應變與位移成非線性關系，這意味著結構本身產(chǎn)生了大位移或大轉(zhuǎn)動。所謂大，不一定是指量值很大，而是指不計及這種位移或轉(zhuǎn)動時，會導致計算結果出現(xiàn)很大誤差，甚至使分析計算無意義。

幾何非線性效應一般可分為以下四類：

（1）大位移（或大轉(zhuǎn)動）、小應變結構在一定載荷下，盡管應變比較小，但會產(chǎn)生較大的位移，這時必須考慮變形對求解過程的影響，平衡條件等應考慮變形后位形。這樣一來，控制方程將體現(xiàn)出明顯的非線性。這種幾何非線性效應表示為由于結構變形導致的單元 空間方位變化而引起的結構剛度變化。

（2）大位移、大應變典型的問題如金屬的成形過程分析，材料在荷載作用下可能出現(xiàn)的較大非線性彈性應變。處理這類大應變問題時除了采用非線性的平衡方程和幾何關系以外，由于大應變的特點，還需要引人相應的應力-應變關系，很多大應變問題和材料的非彈性性質(zhì)相聯(lián)系。

（3）應力剛化結構的面外剛度可能大大地受結構中面內(nèi)應力狀態(tài)的影響。面內(nèi)應力和橫向剛度之間的耦合，通稱為應力剛化。薄的、高應力的結構，如纜索或薄膜結構，是最明顯的應力剛化的例子。該分析功能適用于任何結構，但最適合于抗彎較弱的結構。

（4）旋轉(zhuǎn)軟化 旋轉(zhuǎn)軟化是指動態(tài)質(zhì)量效應調(diào)整（軟化）旋轉(zhuǎn)物體的剛度矩陣。

由于膜結構中的索、膜構件只能承受拉力、不能.承受壓力和彎矩作用，對外荷載的抵抗主要通過變形來實現(xiàn)，因而膜結構在外荷載作用下變形較大，計算時應考慮結構的幾何非線性。四種幾何非線性效應中，膜結構建筑的計算分析中涉及（1）和（3）。

材料非線性

膜材是非線性材料，其應力-應變曲線在應力較大時變化較大，但通常設計應力比斷裂強度小得多，因此計算時可近似認為膜材是線彈性的，但應考慮膜材的各向異性。