膜結(jié)構(gòu)體育建筑作為替代傳統(tǒng)的新型體育建筑，具有輕便、美觀、搭建快捷等優(yōu)點，而對于消費者而言，膜結(jié)構(gòu)體育建筑的牢固程度和使用壽命更加重要，尤其是大跨度的膜結(jié)構(gòu)在較為空曠的場地中，能否經(jīng)得住強風(fēng)的侵蝕顯得十分重要，畢竟膜結(jié)構(gòu)的膜材較水泥混凝土實在太輕，很容易因為風(fēng)力作用出現(xiàn)破損，而想要保證體育場膜結(jié)構(gòu)看臺抗風(fēng)的能力，設(shè)計環(huán)節(jié)十分重要。

一、膜結(jié)構(gòu)建筑受風(fēng)破損的原因

1、空氣作用導(dǎo)致膜材振動

當(dāng)風(fēng)繞過膜結(jié)構(gòu)時，會產(chǎn)生旋渦和氣流的分離，形成復(fù)雜的空氣作用力。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)剛度較大時，整體結(jié)構(gòu)保持靜止不動；當(dāng)膜結(jié)構(gòu)剛度較小時，結(jié)構(gòu)震動收到激發(fā)，這時空氣力產(chǎn)生動力作用，而動力作用可能激發(fā)風(fēng)致振動。

2、膜面抗撕裂強度低

膜面撕裂是在強風(fēng)、暴雪、驟雨等惡劣天氣下常易發(fā)生的一種破損現(xiàn)象。其主要原因是膜材雖具有較高的抗拉強度，足以承受經(jīng)緯向所承受的張力，但其抗撕裂強度低，因此他們在撕裂方向的損遠比直接受到拉伸的損壞嚴重得多。如果膜面由于局部應(yīng)力集中略有破損，迅疾轉(zhuǎn)變?yōu)樗毫蚜Φ淖饔?，逐漸或瞬間切斷一根或數(shù)根織物纖維后發(fā)生撕裂現(xiàn)象。

3、膜結(jié)構(gòu)建筑安裝不達標

（1）由于膜面過于扁平、預(yù)張力施加不到位或膜材徐變導(dǎo)致膜面松弛等原因都有可能使膜面整體剛度降低，在強風(fēng)作用下膜面出現(xiàn)大幅度的反復(fù)擺動，從而引起膜材的撕裂；

（2）連接松動、節(jié)點轉(zhuǎn)動受約束或邊索斷裂等也會造成膜材的撕裂；

（3）膜面形狀凹陷、膜材松弛引起的不均勻積雪、積水，施工過程中由于吊裝、張拉不當(dāng)而使膜面局部產(chǎn)生的應(yīng)力集中，施工、實用過程中利物穿刺膜面等，也可能導(dǎo)致膜面的撕裂。

二、膜結(jié)構(gòu)建筑的抗風(fēng)設(shè)計

1、風(fēng)洞模型試驗確定抗風(fēng)數(shù)據(jù)

在進行體育場膜結(jié)構(gòu)建筑抗風(fēng)設(shè)計時，風(fēng)荷載往往是其主要控制荷載。在確定風(fēng)荷載標值時，基本風(fēng)壓常根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》給出的當(dāng)?shù)?/span>50年一遇的風(fēng)壓采用，而想要更準確的確定膜結(jié)構(gòu)看臺表面的風(fēng)壓分布系數(shù)，只有依賴于風(fēng)洞模型試驗。

在做風(fēng)洞試驗時，應(yīng)對風(fēng)的速度剖面、自然風(fēng)湍流、雷諾效應(yīng)等進行較準確的模擬。由于膜結(jié)構(gòu)建筑屬輕型結(jié)構(gòu)，在風(fēng)載作用下呈強幾何非線性，受特征湍流影響大，風(fēng)與結(jié)構(gòu)的耦合作用不可忽略，所以有條件時應(yīng)進行膜結(jié)構(gòu)氣彈模型試驗，以獲得更符合實際情況的風(fēng)振特性、風(fēng)壓分布資料。

2、抗風(fēng)設(shè)計考慮因素

（1）設(shè)計時應(yīng)考慮當(dāng)風(fēng)速達到某一臨界值時，膜結(jié)構(gòu)建筑的振幅不斷增大直至結(jié)構(gòu)毀壞的自激振動（顫振等），同時還應(yīng)考慮低風(fēng)速時所產(chǎn)生的限幅振動（渦激共振、抖振等）；

（2）設(shè)計中應(yīng)通過找形分析使膜面處于常受拉狀態(tài)，以增強膜面的抗風(fēng)強度；

（3）進行膜結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計時，為考慮風(fēng)荷載的動力效應(yīng)，在確定風(fēng)荷載標值的同時，還應(yīng)考慮風(fēng)振系數(shù)；

（4）安裝中通過對膜面施加預(yù)張力，使膜面在給定幾何形狀和邊界條件下張緊，從而獲得抵抗外荷載的能力。

體育場膜結(jié)構(gòu)建筑抗風(fēng)設(shè)計，是保證其在強風(fēng)作用下仍然保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要因素，除此之外，正確的安裝也是避免膜材因較小風(fēng)力便破損的重要因素，所以想要看臺更加牢固，就需要從設(shè)計開始，嚴格執(zhí)行一些列膜材的抗風(fēng)和保護措施。