请教各位大侠如何生成此膜曲面的平面展开图，以及如何裁剪此膜面？

平面图

此大膜平面能否用坐标提升法找形？
  
各点坐标见附件

参照绳和竹的膜结构 http://okok.org/forum/viewthread.php?tid=44604&h=1&bpg=1&age=30
  
下图是设计的节点

形态

几点疑问：
  
1. 如何给膜面施加预应力？预应力的量级是多大？
2. 膜面张力（预应力、风作用引起的张力等）的传递途经如何？支撑结构（绳和竹）能否有效传递膜面张力？
3. 膜面与绳和竹的连接构造如何？所给出图中膜面呈直线状的“脊线“是如何形成的？
  
感觉在讨论如何裁剪此膜之前，宜明确以上几点。

感谢hhux，你那图片虽好，可惜不是我想要得
  
1。按我的构想，这是个可展开结构，展开成型的时候就实施预应力，量级我不懂，eric同学回答
2。eric同学回答
3。如下图，红色部分膜内有内索，有脊线，(图找形没有成功)当然会有点弯曲,黄色部分没有脊线，弯曲会比较大，其实问题是如何找形和剪裁？
膜面与绳和竹的连接构造如节点图所示，膜和内索挂在竹拱节点200MM下，膜面上有反向的拱间联系索。膜下有拱的稳定索。

整体模型，(没有完工，照片比较马虎见谅)
可见局部破坏不会导致整体失稳
黄线(需要仔细看:D)是内索，

大膜由25块小膜组成，每块小膜有4根边索，4个交点挂在支撑结构（绳和竹）上，详见以上节点图。所以：
1) 通过边索和交点给膜面施加预应力，预应力的量级是2-3KN/M2；
2) 力的传递途径为：膜---索---支撑结构（绳和竹）---地面，结构师不能肯定支撑结构（绳和竹）的刚度能否有效传递膜面张力，但由於建筑上的要求，最好不设置硬性支撑；据小比例的模型表示，支撑结构本身是稳定的；
3) 膜面与绳和竹的连接构造详见以上节点图，所给出图中膜面呈直线状的“脊线“是边索。

更正eric同学的:不是每块小膜有4根边索，是只有两根。

展开方式。

从图片看，该结构在横向平面为拱形索-杆结构，通过纵向交叉索网连成整体并维持稳定。结构体系在成型前为机构，如何成型是个关键。
  
现有结构体系的侧向刚度较弱，在风吸作用下的整体稳定令人怀疑。
  
由于膜是悬挂在索杆节点上的，各榀索-杆结构间又有纵向交叉索网相连，比较可能的张拉膜面方法是在支撑体系成型后，通过调节膜面与索杆节点间的距离给膜面施加预应力。结构尺寸约20m X 30m X 8m, 如果打算用于农村巡回演出用途，似不具备体系成型及张拉膜面的条件。
  
因膜面上各控制点的坐标已知，找形及后续的裁剪都没有多大问题。如欲实施，结构体系的成型方法、支撑及膜面材料的选用（绳和竹？什么样的膜？）、节点设计等方面，尚有不少问题需深入研究。
  
与首帖标题跑题了，呵呵。 理解的不对，请指正。
另， 预应力的单位是否是指习惯上的kN/m 而不是kN/sq.m ?

的确，这种结构的成型以及在风作用下的反应都是一些比较值得研究的问题，至少可
以开两个博士课题。至於施工，考虑由专业施工队来完成。
  
这里主要想请教如何进行膜面(大膜面)的找形及裁剪，现有的计算工具为ANSYS。能
否提供一个命令流。谢谢。
  
预应力的单位是否是kN/m。

ANSYS中，FLIST和FITEM这两个命令是有关于选择的，但是否可以从中看出是选择的
单元？  
  
比如在以下的命令流中，这两个命令是选择的哪些单元？  
  
K,1,,,,  
K,2,15,,,  
K,3,7.5,6,,  
K,4,7.5,-6,,  
LSTR, 1, 3  
LSTR, 3, 2  
LSTR, 2, 4  
LSTR, 4, 1  
FLST,2,4,4  
FITEM,2,4  
FITEM,2,1  
FITEM,2,2  
FITEM,2,3

此膜结构找形之难点在於她由25个小面组成，而且每个小面只有2条如图所示的边索约束而且不对称，找形后应该是一个扭曲的膜曲面。曾尝试将论坛里一个正方形的膜面找形命令流作了修改，但不收敛，挠头！
  
运用GUI进行类似膜结构找形之类的计算，由於涉及反复修改数据(比如材料的弹性模量，支座约束等等)，好象很不可行。建议本坛能否举办一个命令流专辑，介绍常见和重要的命令的用法以及实例(ANSYS的命令用法介绍中不提供实例)。各位大侠意见如何？

结构模型图，进行膜结构找形时可以认为膜铰接于支承结构(固定UX，UY，UZ)。

膜结构找形边界约束图。

索的参数：
直径：0.02 M
杨式模量：2e9 Pa
  
膜的参数：
厚度：0.001 M
杨式模量：2e8 Pa

此结构的分析难点在於结构的刚度与所加的预应力有关，而且理想的受力模型中每根
索和每块膜中应加的预应力都不同：计算结果表明，如果每根索中的预应力一样的
话，结构是不可行的；而且如果索中没有预应力的话，结构也是不可行的。

hhux的提议很好，otto有过很多完美的提升膜面的例子，可惜仍然不是我想要得，建筑总是不会让结构太容易的。
作为吸取传统资源的构想，象灯笼一样展开对建筑而言是重要的，在概念上说，整体展开施加预应力应该是可行的。我初步构想竹拱落地节点安装小轮，然后固定结构一端。拖拉另一端，整体结构展开升起并成形。只是升起过程中结构的平衡全靠自身重力。比较不可靠。不过局部和暂时失稳应该不会影响最后成形

膜/竹竿/绳节点示意，

连续看了qinwei0317、jasoneric88和hhux等几位朋友的帖子，感觉这个题目很有意思。看内容好像是国外的教育模式，既动脑又动手，值得我们学习。关于结构方案本身，谈一点不成熟的看法。
  
首先对于横向预应力索拱体系，其平面内的稳定是不成问题的，国内也有学者在这方面做过研究，就不多说了。其平面外的稳定，只要有足够多的支承也不是问题，本方案也是这样做的。但是我对纵向拉索的布置形式有不同的想法。本方案中的纵向拉索都是斜向的，这不但在视觉上给人一种扭曲的感觉，而且在结构成形后导致每个索拱结构都会受到水平横向力的作用，这显然对结构的稳定性是不利的。我个人认为，结构设计的一个重要原则就是要保证力线传递的流畅和简捷。按照这一标准最直接的的方法就是将纵向拉索沿垂直于拱的方向布置，从而使每一根落地的拉索都能与上部的纵向稳定索直接对应起来，这样拱平面外的稳定自然就保证了。当然这样做的结果是使整个方案显得平庸了，因为我曾在某些书中看到过类似的做法。但我想结构师没必要为了出新而给自己添麻烦。
  
当然我也想到原方案将拉索斜向布置可能是为了膜材分块（25块），且保证每一片都具有负高斯曲率。如果索直线布置，则每一片膜都是平的。但是我们完全可以将纵向拉索布置于膜的上方，使之仅与拱节点连接。这样就可以使膜材以拱单元为边界分块（只要5块就够了）。这样做的直接好处就是使找形和裁剪都简单了很多。甚至你还可以进一步在每两榀拱之间再增加一道横向谷索，使膜面沿纵向呈高低相间分布。这样不仅加强了膜面的稳定性，而且便于施工。因为你可以在索拱结构固定后，通过张拉谷索来对每一片膜单元施加预张力，非常方便。

刚开始用ansys的时候，很多人都想找一本“有例子的命令流专辑“；但过一些时间后，就多半儿会觉得这样一本专集不但难编，更主要是，编出来好像用处也不是太大。
  
主要是ansys的很多命令，用处太多，不同领域用法也不尽相同，写出有全面代表性的例子不容易。觉得学命令流的最好方法是，找几个前任做得例子仔细研磨，搞懂其中每一个命令的含义和用法；这样做了几次，该知道的就知道得差不多了。 另外，ansys的帮助文件应是当今世上帮助文件的典范；大部分是废话一句不多，关键词一个不少。一次看不懂，多看几次也会有循序渐进的感觉，又那么些读古文的味道，呵呵。
  
关于膜找形制类的分析，感觉命令流基本是唯一出路，gui于此不太容易用起来。

谢谢两位编辑的建议。
  
个人认为“建筑精品”应该具有以下特征：(个人观点)
  
建筑部分：
1) 建筑设计能够很好的满足人们的使用需求----------建筑功能
2) 建筑本身能够和周围的环境形成一种协调，一种融合，而不是一种排斥，一种对立------------ 建筑环境
3) 建筑形状，装饰，色彩等等能够反映出一定的历史阶段的文化背景---------建筑历史与文化  
4) 建筑设计具有一定的创新----------建筑创新与发展
  
结构部分：
1) 合理舒畅结构体系，简洁明朗的传力途径----------结构选型
2) 结构在其生命周期内能够以很大概率的抵抗各种外界作用----------结构的可靠性分析
3) 运用有效的结构分析理论进行结构分析-----------结构计算
4) 结构的优化设计----------结构优化
5) 结构设计中采用新型高效的材料和结构的维修与加固----------新型材料在结构中的应用和结构使用
6) 结构创新
  
一个世纪以来，结构计算理论和手段有了长足的发展。但结构选型基本上还是延续从生物界模仿和提高的路子。工程师(GEIGER)提出并实现的索穹顶结构可以说给结构选型开拓了一条新的思路。这可以即归于建筑上的创新，也归于结构上的创新。
因为ＧＥＩＧＥＲ同时也是一名建筑师，所以说真正意义上的创新应该是建筑创新与结构创新的完美结合，建筑和结构都有新意而且最重要的是，它们都是合理可行的。而不是某些建筑师是为了创新而弄出一些结构上不合理可行的结构形式。

回到这个本方案设计中，膜面是否扭曲的确对结构设计影响很大，将纵向拉索沿垂直
于拱的方向布置的方案会极大的简化以后的膜结构找形与裁剪以及结构设计，但此
方案会在建筑效果上给人不同的感觉。而且个人认为扭曲膜的效果在灯光和色彩的
作用下会更给人印象深刻。扭曲膜在结构受力上应该也是可行的，因为每个小膜面
都有两条内索和斜拉纵索平衡（至少可以平衡不少斜拉纵索导致的索拱结构受到的
水平横向力），可以参考以上的贴图。但是这种膜扭曲的方案的确给膜找形和裁剪
以及加预应力的施工方式提出了挑战，带来了难度，这也是本人将此贴出的初衷：
请教大家。（群策群力，共克难题）

关于膜找形，本人觉得ＡＮＳＹＳ并不是非常理想的工具，虽然它非常强大，可以而
且有不少人用它进行找形。同时它不能进行膜的裁剪。所以不知哪位同时能否推荐
一种有效的膜找形和裁剪的软件，而且能提供适用版下载。非常感谢在先。
  
并祝大家新年愉快！

skyland 的建议极好。结构简化很多。不是没有想过。但是横向的刚度似乎不足索网方案，加个晚班模拟了skyland 提议的效果。
   
  
  

qinwei0317兄的实干精神的确令我佩服。
  
关于方案的取舍有不同的标准，我提出的也仅是一种可能。
  
关于横向刚度，是由索拱体系(平面体系）承担的，我想20米的跨度应该可以做到（国内曾经有人做过实验，跨度要比这个大得多）。不过我也没算过，呵呵。

这是扭曲膜面的效果。现在我自己也难决定了。

软件的不会，我走投无路了。谁能帮我做做结构分析？数据都有了。付费(不多)emai或悄悄话l联系.