结合高架车站雨棚，从强制条件、荷载组合、计算模型以及结构验算等方面阐述了膜结构的设计要点。以宽雨棚为例，从材料特性、梁的计算、索的计算、膜的计算以及挠度计算说明了结构验算方法，同时介绍了钢结构支撑和膜材的施工要点，以期为类似工程提供参考借鉴。

工程概况：某国际轻轨工程为 EPC项目，全线长 17．6 km，共设计 9 座高架车站。站台雨棚设计为膜结构，共 有 110 265 m2，其支持体系为钢结构，顶部沿线路方向凸凹相间，间距 9．12 m，凸型顶杆最高点距站台面10．494 m，凹型顶杆最高点距站台面 11． 673 m。每座车站站台雨棚都包括宽和窄两种结构形式，宽雨棚钢立柱间距为 7．9 m，窄雨棚钢立柱间距为3．025 m，见图 1。

2 膜结构设计要点

2． 1 强制条件

( 1) 材料重量

膜材的重量: 1． 15 kg /m2 ; 钢材的重量: 78． 5 kN /m2。 

( 2) 风载

基本风速: 42 m / s;基本风压力: 1． 24 kN /m2。

( 3) 张拉力

膜材在纵横向的张拉力为 2． 0 kN /m。 

( 4) 活载

人行活载: 1． 5 kg /m2 ; 轨道上的活载: 垂直和横向均为 1． 0 kN /m。 

( 5) 积水

膜结构在下雨条件下无积水，不考虑雨水的自重和水压力。

2． 2 荷载组合

欧洲相关设计规范要求，以下 5 种荷载组合形式必须考虑。 

( 1) 荷载组合1: 1． 2DL( DL 为恒载，包括张拉力) 

( 2) 荷载组合 2: 1． 2DL + 1． 4LL( LL 为活载) 

( 3) 荷载组合 3: 0． 9DL + 1． 4WLup( WLup 为向上的风载)

( 4) 荷载组合 4: 1． 2DL + 1． 4WLdn( WLdn 为向下的风载)

( 5) 荷载组合 5: 1． 2DL + 1． 4WLdn + 1． 0LL每种荷载组合形式均包括张拉力和结构自重。

2．3 计算模型

在概率理论的基础上应用大型的有限元分析程序进行建模，所有的膜( 索) 和钢柱之间的联接视为铰接。

2．3．1 宽雨棚结构尺寸及计算模型

在结构分析中，宽雨棚采用的结构尺寸及计算模型见表 1 和图 2。

2．3．2 窄雨棚结构尺寸及计算模型在结构分析中，窄雨棚采用的结构尺寸及计算模型见表2和图3。 

2．4 结构验算

以宽雨棚为例阐述结构验算过程。

2．4．1 材料特性

( 1) 膜

采用德国生产的杜肯 B18089 型 PTFE 涂层玻璃纤维膜材，其厚度为 0． 7 mm，张拉力纵向为 140 kN/m、横向为120 kN/m。安全系数为短时间内工作荷载的4倍，即自重、张拉力与风载之和的4倍。

膜结构由于具有自重轻、造价相对低、造型优美、施工速度快、使用安全可靠以及良好的抗震性能等优点，而被国内外广泛采用。钢结构支撑和膜材是膜结构的关键，其设计与施工的好坏将直接影响到膜结构的整体质量和使用寿命。本文对钢结构支撑和膜材的设计与施工要点进行了阐述，可为类似工程提供借鉴。