学科代码：ETFE充气膜结构设计方法与特征王凯12陈务军1宋浩2（1.上海交通大学空间结构研究中心，上海，200030；2.上海太阳膜结构有限公司，上海，200030）摘要：ETFE膜建筑是一类新型的膜建筑结构体系，其设计方法与普通膜结构有着较大区别。本文首先概要介绍了ETFE薄膜的物理力学基本特性，ETFE充气膜系统构成；给出了ETFE充气膜基本设计过程，重点阐述了其设计分析过程与普通膜的区别，及其充气找形、载荷分析、裁剪分析的特点；根据试验资料，给出了ETFE薄膜材料参数（弹性模量、剪切模量、泊松比、屈服强度、设计强度）及设计确定方法；详细给出了充气系统设计和压力控制设计方法，主要工作状态（正常状态、异常状态如超压态、积雪态、强风态）的控制设计逻辑，以及管道设计、风机选型、传感器元件（压力传感器、风速风向计、温度计）、控制系统的注意事项等。关键词：ETFE充气膜；屈服应力；充气系统；压力控制系统中图分类号：TU351.1文献标识码：A文章编号：C005DesignmethodandcharacteristicsofpneumaticETFEmembranestructureWANGKai12,CHENWu-jun1,SONGHao2(1.SpaceStructuresResearchCenter,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai,China;2.ShanghaiTaiyokogyoCo.,Ltd,Shanghai,China)Abstract：PneumaticETFEmembranestructure（PEMS）isanewkindofmembranestructures,itsdesignmethodhasgreatdifferencefromtheconventionalmembranestructures.ThispaperbrieflyintroducesthemechanicalpropertiesofETFEfoils,andthecompositionofinflationsystematfirst.ThenbasicdesignprocessoftheconventionalPEMSispresented.AndthemainlydifferencebetweenthePEMSandtheconventionaltensionedmembranestructure,thecharacteristicsofformfinding,loadingcaseanalysis,patterninganalysisofPEMSaresummarized.Accordingtotheexperimentaldata,thedesignparametersofETFEfoils（elasticmodulus,shearmodulusandPoisson’sratio,yieldstrengthanddesignstrength）,andthemethodsofparametersdeterminationareintroduced.Thedesignmethodofinflationsystemandpressurecontrolsystem,thecontrollogicofmajoroperationalconditions,andthenotesofpipingdesign,blowerselection,sensors（pressuresensor,windvaneandanemograph,thermometer）,controlsystemaresuppliedindetails.Keywords：pneumaticETFEmembranestructures；yieldstress；inflationsystem；pressurecontrolsystem_____________________________________收稿日期：2010-8-19基金项目：国家自然科学基金，项目编号：50808122作者简介：王凯（1979-），男，海南海口人，工程硕士，从事膜结构设计。E-mail：akai@taiyokogyo.com.cn通讯联系人：陈务军（1969.2-），男，研究员，博士生导师，轻结构设计分析理论与应用。E-mail：cwj@sjtu.edu.cn以ETFE薄膜为代表的氟树脂薄膜因其出色的本文主要利用近几年参与的ETFE实际工程设透明性、耐候性和环境适应能力等特性，于近几年计积累的经验，结合国内外的一些资料，对常规在国内开始了工程应用。随着20