膜結(jié)構(gòu)大體上可以分為充氣式、張拉式和骨架式三種形式。所謂張拉式膜結(jié)構(gòu)就是通過給膜材直接施加預應力使之具有剛度并與支撐桿和鋼索共同承擔外荷載的結(jié)構(gòu)形式。張拉膜結(jié)構(gòu)的前身是索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。由于張拉膜結(jié)構(gòu)屬于大跨空間結(jié)構(gòu),所以其施工方法均來源于空間結(jié)構(gòu)。張拉膜結(jié)構(gòu)的施工方法大致可以分為以下三種:
1提升法
先把結(jié)構(gòu)(或一部分)在地面組裝,然后將結(jié)構(gòu)(或一部分)垂直上提到預定位置,再進行構(gòu)件的張拉和連接。此法來源于空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的安裝。
2頂升法
首先在結(jié)構(gòu)中心搭設支架臺和工作平臺,為后續(xù)工作提供支撐和工作面。然后在地面組裝索網(wǎng)或部分構(gòu)件,與隨后吊起的立柱(或桅桿)連接,通過吊起立柱(或桅桿)把結(jié)構(gòu)頂起至設計位置。在這個過程中給構(gòu)件施加預應力。頂升法一般多用于穹頂施工中。
3臨時支撐法
臨時支撐法是指在膜結(jié)構(gòu)的施工過程中要設置臨時支撐(或臨時拉索)以保證結(jié)構(gòu)能承受施工過程中的風荷載和附加荷載,使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。此法是張拉膜結(jié)構(gòu)通常采用的方法。
由于張拉膜結(jié)構(gòu)中膜不僅是圍護構(gòu)件,也是受力構(gòu)件,所以膜的固定與張拉也很重要。膜的設計預應力值在施工中通過張拉定位索或頂升支撐桿實現(xiàn)。對帳篷膜單元,一般先在底部周邊張拉到位,然后升起支撐桿在膜面內(nèi)形成預應力;對于鞍形單元,要在對角方向同步或依次調(diào)整,而后逐步加至設定值。固定并順利完成張拉以后,膜面內(nèi)應產(chǎn)生預期的應力場。這時膜布張緊并在承載時不會出現(xiàn)松弛。膜在施工中要特別注意不要出現(xiàn)由于張拉不均而形成的褶皺,這會極大地影響膜結(jié)構(gòu)外觀。