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膜結構的破壞

近年來，隨著膜結構的廣泛應用，膜結構在使用中也產生了不少的損壞乃至于破壞事故。

根據膜結構損壞或者破壞的程度來分，膜結構的破壞主要分為局部區域性破壞和整體性破壞兩種情況[1]。局部破壞一般是指該膜結構整體保存較為完整，經過合理適當的修復就可以繼續安全可靠的繼續正常使用。而整體性破壞則不同，整體性破壞是指該膜結構已經無法僅僅依靠簡單的修復便可繼續正常使用，而是需要重置膜面或者重建的嚴重的破壞。根據膜結構損壞或破壞的位置來區分，膜結構的破壞主要是分為膜面破壞、膜節破壞以及膜結構整體破壞三大類：

（1）膜面破壞就是膜面的薄膜材料的性狀發生改變，膜面破壞再往下細分分為膜面材料性損傷和膜面結構性破壞兩種形式。膜面材料性損傷一般是因為薄膜材料涂層的老化剝落等，導致薄膜材料的力學性能發生了改變，大大降低了結構的安全性。而膜面的結構性破壞一般是指膜面產生裂口和褶皺，導致應力集中，也降低了結構的安全性[2]。

（2）膜節破壞，顧名思義，就是指膜節點的破壞。膜節點作為膜結構中較為薄弱的位置，本身就屬于應力集中且受力較為復雜，一旦膜節點遭到破壞，特別容易引起連鎖反應，導致與膜節點相連接的膜面也遭受到損傷或破壞，從而影響到整個膜結構的正常使用。

（3）膜結構的整體性破壞的原因比較多，也較為復雜，除了因為突然間的強烈荷載（例如臺風）下荷載變化巨大，受力復雜，可能會導致結構整體性破壞，更多的情況是膜面破壞和膜節點破壞的發展導致的膜結構整體性破壞[2]。這是因為在膜面破壞過程中和膜節點破壞過程中都非常容易產生應力集中，如果當上述兩種情況之一發生后，卻沒有得到及時有限的處理，那么，在膜面破壞或者膜節點破壞的后期發展中應力集中，破壞進一步加劇導致膜結構的整體性破壞。

在正常使用過程中膜結構常發生損壞或者破壞，但是實際上，由于膜結構造型復雜多變，結構形式受力特點的特殊性，在膜結構的設計過程中或者施工安裝的過程中也往往會造成膜結構的不牢靠、損傷或破壞。例如當設計師設計過程中荷載分析過裁剪分析不準確時，往往特別容易導致膜結構的初始預應力不準確，導致施工現場對膜結構的張拉不到位，不具備較高的強度儲備。還有一種情況是，由于薄膜材料本身就比較輕柔，膜結構中的薄膜材料在加工過程或者安裝過程中如果施工不當，也極易產生膜面破壞，產生裂口，導致應力集中。