空间膜结构设计：形状确定的概念

空间膜结构设计：形状确定的概念

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”(Form Finding)。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，对于简单的外形也可以用几何分析法来确定，膜结构找形技术的真正发展来自计算机有限元分析方法的发展。为了寻求膜结构的合理的几何外形，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。