据悉,污水池加盖等膜建筑常用的裁剪线划分方法主要有如下几种∶
(1)平面切割线:
平面切割线是一组垂直于膜曲面投影面的竖直面与膜结构空间表面相交的交线,这种裁剪线的确定方法比较简单,但展开的膜片中会有很多的香蕉形膜片,增加了裁剪线的长度,容易造成材料的浪费,当曲面形状较为复杂时,可能出现很不规则的展开图形,给裁剪下料带来不便。
(2)有限元网格线:
直接利用形态分析中的有限元网格线作为裁剪线,此法方便快捷,不需多余的工作,但不够灵活,对形态分析中有限元网格的划分有一些制约,不利于形态分析,且无法根据美观及力学要求来调整裁剪线,也不易符合污水池加盖膜材幅宽的要求。
(3)测地线:
国外提出采用测地线进行膜结构的裁剪下料,基本方法有如下三种∶一种是直接将测地线作为裁剪线,并利用测地线的性质在展开图形中将裁剪线(测地线)展开为直线,亦即使展开图形的边界线成为直线,这给裁剪下料带来很大方便。
但由直线边界来界定展开图形,相当于给展开图形的边界施加一直线的边界"约束",使展开的图形无法考虑污水池加盖空间膜片内部的曲率,当曲率较大时将产生较大误差。
另一种做法是将测地线作为裁剪线,但在展开图形时使整体或部分测地线(裁剪线)失去其性质即不将其展开为直线。而是按照某种展开方法将其展开,这种测地线只是起到界定膜片的作用。
第三种做法是不直接将测地线作为裁剪线,而是以测地线作为生成裁剪线和展开图形的基准线即在此基准线的基础上再按照某种原则生成裁剪线,并在展开图形时将此基准线展开为直线,为了减少误差累积,通常使测地线(基准线)位于展开图形的中心。由于在由裁剪线界定的污水池加盖空间膜片中有一条将展成为直线的测地线存在,便于使结构的受力方向和膜材纤维方向的相对位置符合设计意图;且对于复杂的曲面形式,也能保持裁剪展开的图形比较规整,即不会出现较多的香蕉形膜片,从而节省材料。