膜结构形状是如何确定下来的呢?

膜结构的形状确定问题就是确定初始状态的问题,在许多专著上被称为“找形”。膜结构的形状确定问题有两种类型:

(1)给定预应力分布的形状确定问题:预先假定膜结构中应力的分布情况,在根据受力合理或经济原则进行分析计算,以得到膜的初始几何状态。

(2)给定几何边界条件的形状确定问题:预先确定膜结构的几何边界条件,然后计算分析预应力分布和空间形状。

肥皂泡就是最合理的自然找形的膜结构。最初的找形正是通过皂膜比拟来进行,后来发展到用其他弹性材料做模型,通过测量模型的空间坐标来确定形状。

不过为了寻求膜结构的合理的几何外形,都需要通过计算机的多次迭代才能得到。常用的计算机找形方法有:力密度法、动力松弛法、有限元法。