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　 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及奧運(yùn)、世博等大型體育項(xiàng)目和展覽項(xiàng)目在中國的舉辦，我國的膜結(jié)構(gòu)在應(yīng)用方面近年來也開始呈現(xiàn)比較活潑的勢頭。　

  上海的八萬人體育場是我國首次在大型建筑上采用膜結(jié)構(gòu)。其挑篷采用以徑向懸挑鋼桁架和環(huán)向桁架組成的大跨度空間結(jié)構(gòu)，上覆傘形膜結(jié)構(gòu)，總覆蓋面積36100m2。32榀桁架將結(jié)構(gòu)分成57個(gè)錐形單元，錐體單元的高點(diǎn)由飛柱提供。32榀桁架中，最小懸臂21m，最大73.5m，桁架錨固在相距24m的巨型混凝土柱上。桁架側(cè)向支撐由空間環(huán)向桁架提供。錐體設(shè)置4根脊索、4根下拉索(拉飛柱)。之后的上海虹口體育場采用了鞍形大懸挑空間索桁架支承的膜結(jié)構(gòu)。

　　青島頤中體育場是我國第一個(gè)自行設(shè)計(jì)和安裝，采用整體張拉式索膜結(jié)構(gòu)的體育場工程。其挑篷是由60個(gè)錐形索膜單元組成的脊谷式張拉膜結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元由一個(gè)立柱支撐，通過谷索、脊索、內(nèi)外邊索的張拉作用成形。建筑長軸為266m，由86m長的直線段和兩端半徑為90m的半圓弧組成，短軸為180m。立柱頂點(diǎn)標(biāo)高42.5m，內(nèi)環(huán)索標(biāo)高約36.5m，篷蓋懸挑沿周邊均約40m。膜覆蓋面積(水平投影)約30000 m2。

　　國家游泳中心“水立方”是2008年奧運(yùn)會(huì)標(biāo)志性建筑之一，其建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了ETFE膜結(jié)構(gòu)。相比2006年德國世界杯慕尼黑安聯(lián)體育場的ETFE氣枕式外墻，規(guī)則排列的單層氣枕，覆蓋6萬m2，水立方的中心屋面、立面和內(nèi)部隔墻均由雙層ETFE充氣枕構(gòu)成，且?guī)缀鯖]有形狀相同的兩個(gè)氣枕，單個(gè)最大氣枕面積90m2，表面覆蓋面積達(dá)10萬m2。水立方是國內(nèi)首個(gè)ETFE膜結(jié)構(gòu)，目前世界上規(guī)模最大的膜結(jié)構(gòu)工程，也是唯一一個(gè)完全由膜結(jié)構(gòu)來進(jìn)行全封閉的大型公共建筑。

膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

　　膜結(jié)構(gòu)自重輕，跨度大，建筑造型豐富，施工方便;但其抵抗局部荷載作用能力差，容易出現(xiàn)褶皺、局部破損甚至整體破壞等問題。

　　薄膜結(jié)構(gòu)具有和施工相關(guān)性的如下力學(xué)特點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)形狀及剛度與施工方法和過程間有相關(guān)性;(2)結(jié)構(gòu)的荷載敏感性;(3)結(jié)構(gòu)成型前的弱(零)剛度性。柔性的薄膜材料只有當(dāng)被賦予適當(dāng)?shù)念A(yù)張力時(shí)才具有確定的形狀和抵抗外荷載的剛度，也才成為結(jié)構(gòu)。初平衡狀態(tài)下的形狀確定及預(yù)應(yīng)力分布是張拉結(jié)構(gòu)中最關(guān)鍵的問題。預(yù)應(yīng)力的大小和分布決定了結(jié)構(gòu)的剛度和形狀。

膜結(jié)構(gòu)的類型

　　我國《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS158：2004)根據(jù)膜材及相關(guān)構(gòu)件的受力方式把膜結(jié)構(gòu)分成四種形式：整體張拉式膜結(jié)構(gòu)、骨架支承式膜結(jié)構(gòu)、索系支承式膜結(jié)構(gòu)和空氣支承膜結(jié)構(gòu)。

　　空氣支承膜結(jié)構(gòu)，即充氣膜結(jié)構(gòu)是利用膜內(nèi)外空氣的壓力差為膜材施加預(yù)應(yīng)力，使膜面能覆蓋所形成的空間。有氣承式和氣囊式兩種。

　　張拉膜結(jié)構(gòu)通過給膜材直接施加預(yù)拉力使之具有剛度并承擔(dān)外荷載。整體張拉式膜結(jié)構(gòu)，通過膜面內(nèi)力直接將荷載傳遞給邊緣構(gòu)件，應(yīng)用在跨度較小的膜結(jié)構(gòu)當(dāng)中。鋼索和膜結(jié)合形成張拉索-膜結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于較大跨度的膜結(jié)構(gòu)。

　　以上兩種形式中鋼索的作用不盡相同，在充氣膜中，鋼索主要起加勁作用;在張拉膜結(jié)構(gòu)中，鋼索與膜材都是主要受力構(gòu)件。

　　骨架支承式膜結(jié)構(gòu)是指由鋼構(gòu)件或其它剛性構(gòu)件作為承重骨架，在骨架上布置按設(shè)計(jì)要求張緊的膜材。索系支承式膜結(jié)構(gòu)的主要形式是索穹頂結(jié)構(gòu)，索穹頂結(jié)構(gòu)是以連續(xù)的拉索和不連續(xù)的壓桿組成的預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系。這類結(jié)構(gòu)使用薄膜作為覆蓋材料，其中的膜材是傳力構(gòu)件而非主要受力構(gòu)件，主要作用是圍護(hù)。

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