(1)耐久性差。一般的膜材使用壽命為15～25年，與傳統(tǒng)的混凝土及鋼材相比有較大的差距，與“百年大計”的設計理念不同。(2)隔熱性差。如果強調(diào)透光性，只能用單層膜，隔熱性就差，因而冬天冷、夏天熱，需要空調(diào)。(3)隔音效果較差。單層膜結構只能用于隔音要求不高的建筑。(4)抵抗局部荷載能力差。屋面會在局部荷載作用下形成局部凹陷，造成雨水或雪的淤積，使屋蓋在淤積處的荷載增加，可能導致屋蓋撕裂(帳蓬結構)或翻轉(zhuǎn)(充氣結構)。(5)充氣結構還需要不停地送風，因此維護和管理特別重要。另外。氣承式充氣結構必須是密閉的空間，不宜開窗。(6)環(huán)保問題。使用的膜材都是的，一旦達到使用年限，拆除的膜材便成為城市垃圾而無法處置，正在研制開發(fā)膜材的可回收利用，并已取得了一定的進展。 [2] 在薄膜結構中，薄膜既是結構材料，又是建筑材料。作為結構材料，薄膜必須具有足夠的強度，以承受由于自重、內(nèi)壓或預應力、風、雪等作用產(chǎn)生的拉力；作為建筑材料，它又必須具有防水、隔熱、透光或阻光等建筑功能。膜材料作為膜結構的靈魂，它的發(fā)展與膜結構的技術密切相關、互相促進的。

　　考慮到這些，葉小兵博士后在國際上采用曲面膜單元，應變的線性部分引入了z向位移及單元的曲率和扭率，非線性部分仍然保留z向位移的影響項。這樣無論是每個單元還是各單元合并后的平衡方程都能很容易滿足，迭代次數(shù)大為減少，而變形結果也更符合真實情況。而且由于單元內(nèi)各點應力都不相同，據(jù)此判斷皺折是否出現(xiàn)會更為準確。求出的每個單元的曲率和扭率對于判斷初始找形的正誤和優(yōu)劣以及裁剪下料都能提供很多非常有用的信息。 用曲面有限單元建立的膜結構找形及內(nèi)力計算方法 極小曲面具有非常完美的表面形狀和應力狀態(tài)，是膜結構*合理的理想初始狀態(tài)。所謂極小曲面是指在給定邊界條件下面積*小的曲面。在這個曲面上任意一點的應力都相等。 發(fā)達國家從六十年代起開始對膜結構找形提出多種計算方法，如物理模型法,力密度法,動力松馳法等，到目前為止以有限元法為*普遍采用的方法。不僅國內(nèi)，迄今國外的計算理論也都是以平面膜單元作為膜結構的計算模型。 該方法是從剛性板殼大變形理論移植過來的。膜結構作為只能抗拉的軟殼體是不適宜采用這種平面單元的，其缺點是需要過多的平面內(nèi)位移來滿足平衡的要求，而實際情況是只需要一定的平面外和平面內(nèi)的位移及曲率變化就可以了。 其后果就是在后面要進行的內(nèi)力計算時，代入真實材料常數(shù)后，由于前面找形得到的極小曲面與實際可能存在的膜結構形狀的差距在視覺上可能不大，但對計算來說卻是不能忽視的，因此計算很容易發(fā)散或出現(xiàn)皺折。

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