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膜的折疊破壞和撕裂破壞

  在工廠生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)用膜，從生產(chǎn)到使用，必須經(jīng)過(guò)折登或打卷、運(yùn)輸、打開(kāi)包裝、搬運(yùn)到安裝地點(diǎn)吊裝后與鋼索或其它連接件連接完成安裝等系列操作。這些過(guò)程都會(huì)引起膜材的彎折破壞。一般來(lái)說(shuō)，彎折破壞與基布纖維的類(lèi)型有關(guān)。玻璃纖維的膜材脆性使得它的損害尤其突出，而聚酯長(zhǎng)絲膜材比玻璃纖維膜材受損要小得多。

  由于意外或人為的原因會(huì)引起織物的撕裂。膜的撕裂破壞是由于初始的小洞、裂縫以及缺陷等引起的。在設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)當(dāng)保證結(jié)構(gòu)用膜材料在正常使用應(yīng)力下，在有微小的裂縫、缺陷的情況下不會(huì)迅速地導(dǎo)致大面積撕裂破壞。膜的抗撕能力與基布和涂層之間的連接作用即粘接力有關(guān)。

  建筑用膜材的涂層和布基是基于兩個(gè)機(jī)理結(jié)合在一起的：即機(jī)械和化學(xué)。機(jī)械原理是通過(guò)物理力將涂層和布基結(jié)合在一起。化學(xué)原理是涂層通過(guò)化學(xué)粘合與布基中的纖維表面結(jié)合。粘接力可以通過(guò)“剝皮實(shí)驗(yàn)”得到，即將兩塊5cm寬的試件用較小的壓力疊合，再將其脫開(kāi)。膜材的抗撕裂性能還與布基的編織方式有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)當(dāng)基布編織緊密時(shí)，兩者之間機(jī)械作用就小，化學(xué)粘接作用就較大，抗撕裂強(qiáng)度就較低，但基布編織緊密時(shí)，膜的抗拉強(qiáng)度就高。玻璃纖維具有很高的拉伸強(qiáng)度但撕裂強(qiáng)度較低這是由于具有高彈性模量的玻璃纖維和PTFE涂層高度粘合而造成的。這種高彈性模量阻礙了纖維的延展，高度粘合也阻礙了纖維在涂層中的延展。膜材抵抗撕裂破壞的能力主要來(lái)自初始裂縫形狀的改變（裂縫形狀趨向于圓形。這種形狀的改變不僅使越來(lái)越多的布絲參與工作，并且使布絲的受力調(diào)整到最有利的抵抗撕裂角度。因而對(duì)抵抗撕裂而言，基布與涂層之間能夠滑移要比兩者之間牢固粘接時(shí)更有利。

膜材的抗拉強(qiáng)度與抗撕強(qiáng)度之間有很大的相關(guān)性。一般情況下，膜材的抗拉強(qiáng)度高時(shí)，其抗撕裂強(qiáng)度就低。例如，玻璃纖維布有很高的抗拉強(qiáng)度，但僅有很低的撕裂強(qiáng)度。這種特性使得高抗拉強(qiáng)度的膜材實(shí)際可用的抗拉強(qiáng)度大為降低，實(shí)際上，大多數(shù)膜結(jié)構(gòu)的破壞是由于撕裂破壞起。即使精心操作，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的抗拉實(shí)驗(yàn)，其破壞也經(jīng)常是撕裂破壞。所以在實(shí)際工程中對(duì)于織物的安全問(wèn)題，最關(guān)鍵之處應(yīng)該集中在織物的撕裂強(qiáng)度上。這是在張力結(jié)構(gòu)中膜材取用很高的安全系數(shù)的重要原因。張力結(jié)構(gòu)中膜材的安全系數(shù)取用一般大于4。