膜結(jié)構(gòu)裁剪設(shè)計(jì)計(jì)算是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它涉及到將平面膜材裁切成特定的形狀和尺寸，以適應(yīng)膜結(jié)構(gòu)建筑的空間曲面。以下是膜結(jié)構(gòu)裁剪設(shè)計(jì)計(jì)算的主要步驟和方法：

1. 形態(tài)確定：

    膜結(jié)構(gòu)的形態(tài)確定問題主要包括給定預(yù)應(yīng)力分布的形狀確定問題和給定幾何邊界條件的形狀確定問題。這通常被稱為“找形”（Form Finding）。

    找形技術(shù)的發(fā)展主要依賴于計(jì)算機(jī)有限元分析方法，通過計(jì)算機(jī)的多次迭代尋求合理的幾何外形。

2. 裁剪分析：

    裁剪分析是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵步驟，主要涉及到膜材的裁切方式和尺寸計(jì)算。

    常用的裁剪分析方法包括物理模型、幾何計(jì)算和平衡模擬技術(shù)。

      物理模型常用長條形PVC薄膜片張拉在合適支承邊界，通過白色膠帶合成曲面，按一定規(guī)則取裁剪片。

      幾何計(jì)算主要用于少數(shù)可展或規(guī)則解析曲面，如平拉膜、飛艇、圓柱面等。

      平衡模擬技術(shù)是一種通用數(shù)值計(jì)算方法，采用節(jié)點(diǎn)力平衡條件，計(jì)算展開膜面平衡狀態(tài)，考慮應(yīng)變補(bǔ)償?shù)取?/p>

3. 裁剪原則：

    裁剪時(shí)應(yīng)盡量使單片形狀規(guī)則、面積大，接縫清晰、美觀。

    接縫長度應(yīng)盡量短，以減少浪費(fèi)。

    對(duì)于無法避免的重疊接縫，應(yīng)盡量使最少的接續(xù)集中于一個(gè)地方。

    沿主應(yīng)力方向的接縫比同其垂直方向的接縫要經(jīng)濟(jì)。

    沿薄膜表面最陡方向的接縫使雨、雪易于滑落，保持表面的干燥。

4. 裁剪設(shè)計(jì)考慮因素：

    膜結(jié)構(gòu)表面曲率：不同的曲率會(huì)影響裁剪縫的走向和膜塊的形狀。

    膜材料的幅寬：在找形分析過程中的平面網(wǎng)格劃分時(shí)，需要考慮到膜材料的幅寬，以盡量減少材料浪費(fèi)。

    膜結(jié)構(gòu)邊界的走向：邊界的平直度會(huì)影響裁剪方式的選擇，平直邊界可以考慮用一個(gè)膜塊的長邊作為這條邊界。

5. 使用專業(yè)軟件：

    在進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)裁剪設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，通常會(huì)使用專業(yè)的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，如德國EASY（EasyForm）、意大利Forten32、新加坡WinFabric等。這些軟件能夠提供更精確的裁剪設(shè)計(jì)計(jì)算，并考慮多種影響因素。