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(yù)應(yīng)力使之具有剛度并與支撐桿和鋼索共同承擔(dān)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(yù)定位置,再進(jìn)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(shè)支架臺(tái)和工作平臺(tái),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(shè)計(jì)位置。在這個(gè)過程中給構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力。頂升法一般多用于穹頂施工中。
3臨時(shí)支撐法
臨時(shí)支撐法是指在膜結(jié)構(gòu)的施工過程中要設(shè)置臨時(shí)支撐(或臨時(shí)拉索)以保證結(jié)構(gòu)能承受施工過程中的風(fēng)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(hù)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(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力值在施工中通過張拉定位索或頂升支撐桿實(shí)現(xiàn)。對(duì)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(yù)應(yīng)力;對(duì)于鞍形單元,要在對(duì)角方向同步或依次調(diào)整,而后逐步加至設(shè)定值。固定并順利完成張拉以后,膜面內(nèi)應(yīng)產(chǎn)生預(yù)期的應(yīng)力場(chǎng)。這時(shí)膜布張緊并在承載時(shí)不會(huì)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(huì)極大地影響膜結(jié)構(gòu)外觀。