Bốn khía cạnh cần xem xét trong kỹ thuật kết cấu màng

Các khía cạnh chính của kỹ thuật cấu trúc màng bao gồm thiết kế dạng, phân tích hình dạng cân bằng ban đầu, phân tích tải trọng và phân tích lực cắt.

I. Thiết kế biểu mẫu: Thiết kế biểu mẫu xác định hình dạng và kích thước phẳng, hình dạng ba chiều và thể tích thực của cấu trúc. Nó cũng xác định tọa độ của từng điểm hạn chế, chi tiết kết cấu, lựa chọn vật liệu màng và quản lý xây dựng.

II. Phân tích hình dạng cân bằng ban đầu: Phân tích hình dạng cân bằng ban đầu còn được gọi là phân tích tìm kiếm biểu mẫu. Bởi vì bản thân vật liệu màng thiếu độ cứng chịu nén và uốn và có độ bền cắt rất kém nên độ cứng và độ cứng của chúng phải phụ thuộc vào sự biến đổi độ cong của bề mặt màng và ứng suất trước bên trong nó. Đối với kỹ thuật cấu trúc màng, không bao giờ có hình dạng không có ứng suất-vào bất kỳ lúc nào. Do đó, hình dạng bề mặt màng phải thỏa mãn trạng thái cân bằng cơ học trong các điều kiện biên nhất định và các điều kiện ứng suất trước nhất định, và điều này được sử dụng làm cơ sở để phân tích tải trọng và phân tích lực cắt. Hiện tại, các phương pháp chính để phân tích tìm kiếm hình dạng trong kỹ thuật cấu trúc màng bao gồm phương pháp hồi phục năng lượng, phương pháp mật độ lực và phương pháp đơn vị vô hạn.

III. Phân tích tải
Tải trọng được xem xét trong kỹ thuật kết cấu màng nói chung là tải trọng gió và tải trọng tuyết. Dưới tải trọng, vật liệu màng biến dạng đáng kể và sự phân bổ tải trọng thay đổi theo hình dạng. Vì vậy, việc tính toán chính xác biến dạng và ứng suất của kết cấu đòi hỏi một số biện pháp phi tuyến nhất định. Một chỉ số khác để phân tích tải trọng là xác định ứng suất ban đầu trong cáp và màng.

IV. Phân tích cắt
Dưới tác dụng của tải trọng bên ngoài, ứng suất theo một hướng của màng giảm trong khi ứng suất theo hướng khác giảm. Điều này đòi hỏi ứng suất kéo ban đầu được áp dụng phải đủ để ngăn ứng suất giảm xuống 0 dưới tải trọng bất lợi, tức là để ngăn ngừa nếp nhăn. Do vật liệu màng tương đối mỏng và có tần số tự nhiên rất thấp nên chúng dễ bị rung do gió dưới tải trọng gió, dẫn đến vỡ vật liệu màng. Nếu ứng suất trước ban đầu được áp dụng quá cao, lớp phủ màng sẽ biến dạng nhiều hơn, dễ bị lão hóa hơn và khả năng dự trữ cường độ kém hơn, đòi hỏi cường độ cao hơn từ các bộ phận chịu tải-và độ khó thi công ngày càng tăng. Vì vậy, ứng suất trước ban đầu phải được xác định thông qua phân tích tải trọng. Nhóm cấu trúc màng được hình thành bằng cách tìm kiếm hình dạng là một bề mặt cong không gian ba chiều không{9}}có thể phát triển được. Cách cắt và căng vật liệu hai chiều của cổng trượt điện để tạo thành bề mặt cong không gian ba chiều cần thiết là vấn đề then chốt trong một số dự án kỹ thuật kết cấu màng. Đây là nội dung chính của phân tích cắt.