來(lái)源:-- 時(shí)間:2016-04-30
膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)興起的歷史不足 20 年,膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)管理工作一直沒(méi)有引起足夠的重視。由于膜結(jié)構(gòu)的使用壽命長(zhǎng),很多人存在膜結(jié)構(gòu)為免維護(hù)結(jié)構(gòu)的誤區(qū)。實(shí)際上膜結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期使用壽命是建立在健全的維護(hù)管理工作基礎(chǔ)上的。忽略膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)管理會(huì)造成膜結(jié)構(gòu)損壞造成重大事故的后果。 膜結(jié)構(gòu)歷史的初期,在全世界范圍內(nèi)出現(xiàn)過(guò)一些膜結(jié)構(gòu)事故。隨著膜結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)步以及對(duì)膜結(jié)構(gòu) 的理解深化,業(yè)主方對(duì)膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)管理認(rèn)識(shí)方面的不足也需要引起重視。 日本的膜結(jié)構(gòu)維修規(guī)范明確定義了業(yè)主對(duì)膜結(jié)構(gòu)的責(zé)任范圍,定期委托膜結(jié)構(gòu)公司進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)的維修檢查成為膜結(jié)構(gòu)業(yè)主義務(wù)。在我國(guó)目前責(zé)任定義不清的情況下,需要膜結(jié)構(gòu)公司定期與業(yè)主進(jìn)行溝通,
膜結(jié)構(gòu)主要包括以下內(nèi)容:
1,初始態(tài)分析:確保生成形狀穩(wěn)定、應(yīng)力分布均勻的三維平衡曲面,并能夠抵抗各種可能的荷載工況;這是一個(gè)反復(fù)修正的過(guò)程。
2,荷載態(tài)分析:張拉膜結(jié)構(gòu)自身重量很輕,僅為鋼結(jié)構(gòu)的1/5,混凝土結(jié)構(gòu)的1/40;因此膜結(jié)構(gòu)對(duì)地震力有良好的適應(yīng)性,而對(duì)風(fēng)的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由于目前觀測(cè)資料尚少,故對(duì)膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常采用安全系數(shù)法。
3,主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的確定,及對(duì)支承結(jié)構(gòu)的有限元分析。當(dāng)支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與膜結(jié)構(gòu)不同時(shí),應(yīng)注意不同設(shè)計(jì)方法間的系數(shù)轉(zhuǎn)換。
4,連接設(shè)計(jì):包括螺栓、焊縫和次要構(gòu)件尺寸。
5,剪裁設(shè)計(jì):這一過(guò)程應(yīng)具備必要的試驗(yàn)數(shù)據(jù),包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補(bǔ)償值(應(yīng)通過(guò)雙軸拉伸試驗(yàn)確定)。
膜材料的劣化確認(rèn)
膜結(jié)構(gòu)完工后,需定期進(jìn)行維護(hù)檢查工作,每 2 至 3 年需進(jìn)行一次維護(hù)檢查工作。另外在臺(tái)風(fēng) 后對(duì)膜結(jié)構(gòu)受臺(tái)風(fēng)的影響,是否存在螺栓松動(dòng)現(xiàn)象等進(jìn)行確認(rèn)以及做必要的維修工作。在此基礎(chǔ)上, 膜結(jié)構(gòu)達(dá)到特定的使用壽命(PTFE 膜材為 25 年左右,PVC 膜材為 10~15 年左右)時(shí),需從膜結(jié)構(gòu)上進(jìn)行取樣試驗(yàn),確認(rèn)膜材料的強(qiáng)度保持率。在達(dá)到膜材更換條件下,準(zhǔn)備進(jìn)行膜材的更換,避免事故的發(fā)生。 由于 PVC,PVD膜材的使用壽命較PTFE膜材短,且受高溫,濕度及紫外線(xiàn)等因素影響較大, 特別是高溫地區(qū)存在 PVC,PVDF 膜材在未達(dá)到正常使用壽命前老化的現(xiàn)象?,F(xiàn)有的《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對(duì)膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及維護(hù)提出了指導(dǎo)性意見(jiàn),但對(duì)膜材料老化的研究當(dāng)時(shí)還不多,沒(méi)有能夠反映在規(guī)程里,需要設(shè)計(jì)師跟據(jù)膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用區(qū)域不同進(jìn)行判斷?!赌そY(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 雖明確指出了分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式, 但只是容許應(yīng)力法在分項(xiàng)系數(shù)公式中的轉(zhuǎn)換表達(dá), 沒(méi)有反映地域不同造成材料退化因素的影響比如高溫多濕區(qū)域,污染嚴(yán)重區(qū)域?qū)?/span> PVDF涂層膜材及 PTFE 膜材的壽命有不同程度的影響。 在國(guó)外,絕大多數(shù)采用膜結(jié)構(gòu)的體育場(chǎng)館采用的是 PTFE 膜材,主要的原因在于PTFE 膜材與 PVC 膜材的使用壽命不同。20 世紀(jì)初我國(guó)興起了一批采用 PVC,PVDF 膜材的體育場(chǎng)館,由于科技水平的局限性,早期的 PVC,PVDF 膜材的技術(shù)水平較目前有差距,早期使用 PVC,PVDF 膜材的 項(xiàng)目其膜材目前已逐漸進(jìn)入了老化階段,需要提前對(duì)膜材的更換提前進(jìn)行規(guī)劃,避免由于膜材老化引起大的工程事故。