充电桩膜结构设计过程的简述

　　通常建筑物的结构，其形状往往是由建筑师确定的，但充电桩膜结构类建筑则不同，它的变形比普通的结构要大些，并且膜结构的形状是在施工的过程之中逐步构成的，有个形状待确定的问题，需结构工程师来参与。为寻求合理美观的几何外形，这个过程通过计算机的几次迭代，就可确定膜结构初始的形状。膜结构因其较强的材料非线性、几何非线性、风敏锐性和大变形效应而有别于一般结构，一个典型的膜结构设计过程主要分为:找形分析、荷载分析、裁剪分析三项步骤：

　　1、找形分析：

　　找形分析的主要内容是寻找并确定一个满足膜内力平衡条件、与设计者期望形状相近的曲面。

　　充电桩膜结构找形分析又多种理论及方法，早期，人们用肥皂膜法和物理模型法随着理论研究的深入和计算机的应用，找形方法越来越多，目前，较为成熟的方法主要有:有限元法、力密度法、等应力法和动力松弛法。

　　2、荷载分析：

　　荷载分析主要是由找形确定的曲面形式于各外荷载作用下其变形、膜内力的求解，从而进行安全性评价和结构选材选型。这一过程主要包含结构静力分析和和风动力分析。

　　目前，较为成熟的静力分析方法主要是非线性有限元法，非线性有限元法理论考虑了几何非线性与皱折影响，把膜材当成各向异性的弹性材料，所得结果基本满足工程需要。风动力分析由于屋面形态的百般变化，体型系数较难明确，大部分安全系数高的结构都需经风洞实验才能确定。

　　3、裁剪分析：

　　裁剪分析是充电桩膜结构设计之中的一个关键步骤，就是在考虑预应力的施加分区、膜材的性能、幅宽及单元的剖分策略的前提下，寻找适合的裁剪线位置及其分布，确定裁剪式样，计算二维膜材的裁剪下料图的整个过程。裁剪分析方法主要有:物理模型法、几何模型法、平衡模型法。