城市的交通樞紐是城市命脈的關鍵性建筑，使用功能要求建筑物各組張拉膜結構 張拉膜結構成單元的標志明確,。因而近來年,，這類建筑越來越多采用膜結構。建筑膜材料的使用壽命為25年以上,。 在使用期間,，在雪或風荷載作用下均能保持材料的力學形態(tài)穩(wěn)定不變。建成於1973年的美國加州La Verne大學的學生活動中心是已有23年歷史的張拉膜結構建筑．跟蹤測試與材料的加載與加速氣候變化的試驗,，證明它的膜材料的力學性能與化學穩(wěn)定性指標下降了20%至30%,，但仍可正常使用。膜的表層光滑,，具有彈性,，大氣中的灰塵、化學物質的微粒極難附著與滲透,，經(jīng)雨水的沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性,。 張拉整體結構（Tensegrity）是由一組連續(xù)的拉桿和連續(xù)的或不連續(xù)的壓桿組合而成的自應力、自支撐的網(wǎng)狀桿系結構,，其中「不連續(xù)的壓桿」的含義是壓桿的端部互不接觸,，即一個節(jié)點上只連接一個壓桿。 Tensegrity是美國建筑師 R.B.Fuller首先提出的一種結構思想,，他認為宇宙的運行就是按照張拉整體的原理進行的,，即萬有引力是一個平衡的張力網(wǎng)，各個星球是這個網(wǎng)中的一個個獨立的孤立點,。這種結構體系中的索網(wǎng)就相當於宇宙中的萬有引力,，獨立的受壓桿件相當於宇宙中的星球,。概念設計編輯簡述 只有正確表達結構邏輯的建筑才有強大的說服力與表現(xiàn)力”這句話揭示了張拉膜結構的精髓。對于張拉膜結構,，任何附加的支撐和修飾都是多余的,，其結構本身就是造型；換句話說,，不符合結構的造型是不可能的,，因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結構的美就在于其“力”與“形”的完美結合,。 張拉膜結構的基本組成單元通常有：膜材,、索與支承結構（桅桿、拱或其他剛性構件）,。膜材一種新興的建筑材料,，已被公認為是繼磚、石,、混凝土,、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身受壓不大,，抗彎也不是很好,，所以要使膜結構正常工作就必須引入適當?shù)念A張力。 此外,，要保證膜結構正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面,。傳統(tǒng)結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力；而膜結構是通過改變形狀來分散荷載,，從而獲得最小內力增長的,。 當膜結構在平衡位置附近出現(xiàn)變形時，可產生兩種回復力：一個是由幾何變形引起的,；另一個是由材料應變引起的,。 通常幾何剛度要比彈性剛度大得多，所以要使每一個膜片具有良好的剛度,，就應盡量形成負高斯曲面,，即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”�,！案唿c”通常是由桅桿來提供的,，也許是由于這個原因，有些文獻上也把張拉膜結構叫做懸掛膜結構（suspension membrane）,。 索作為膜材的彈性邊界,，將膜材劃分為一系列膜片，從而減小了膜材的自由支承長度,，使薄膜表面更易形成較大的曲率,。 有文獻指出,，膜材的自由支承長度不宜超過15米，且單片膜的覆蓋面積不宜大于500平米,。此外,，索的另一個重要作用就是對桅桿等支承結構提供附加支撐，從而保證不會因膜材的破損而造成支承結構的倒塌,。
膜結構缺點編輯(1)耐久性差,。一般的膜材使用壽命為15～25年，與傳統(tǒng)的混凝土及鋼材相比有較大的差距,，與“百年大計”的設計理念不同,。(2)隔熱性差,。如果強調透光性,，只能用單層膜，隔熱性就差,，因而冬天冷,、夏天熱，需要空調,。(3)隔音效果較差,。單層膜結構只能用于隔音要求不高的建筑。(4)抵抗局部荷載能力差,。屋面會在局部荷載作用下形成局部凹陷,，造成雨水或雪的淤積，使屋蓋在淤積處的荷載增加,，可能導致屋蓋撕裂(帳蓬結構)或翻轉(充氣結構),。(5)充氣結構還需要不停地送風，因此維護和管理特別重要,。另外,。氣承式充氣結構必須是密閉的空間，不宜開窗,。(6)環(huán)保問題,。使用的膜材都是的，一旦達到使用年限,，拆除的膜材便成為城市垃圾而無法處置,，正在研制開發(fā)膜材的可回收利用，并已取得了一定的進展,。膜材編輯在薄膜結構中,，薄膜既是結構材料，又是建筑材料,。作為結構材料,，薄膜必須具有足夠的強度,，以承受由于自重、內壓或預應力,、風,、雪等作用產生的拉力；作為建筑材料,，它又必須具有防水,、隔熱、透光或阻光等建筑功能,。膜材料作為膜結構的靈魂,，它的發(fā)展與膜結構的技術密切相關、互相促進的,。膜的材料分為織物膜材和箔片兩類,。高強度箔片近幾年才開始應用于結構�,？椢锸怯衫w維平織或曲織生成的,，織物膜材已有較長的應用歷史。結構工程中的箔片都是由氟塑料制造的,，它的優(yōu)點在于有很高的透光性和出色的防老化性,。 膜結構建筑造型豐富多彩，千變萬化,，按照支承方式分為充氣式膜結構,、張拉膜結構和骨架支承膜結構。1.骨架式膜結構以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架,，在其上方張拉膜材的構造形式,，下部支撐結構安定性高，因屋頂造型比較單純,，開口部不易受限制,，且經(jīng)濟效益高等特點，廣泛適用于任何大,，小規(guī)模的空間,。2.張拉式膜結構以膜材、鋼索及支柱構成,，利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安 定的形式,。除了可實踐具創(chuàng)意，創(chuàng)新且美觀的造型外,，也是最能展現(xiàn)膜結 構精神的構造形式. 大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構成鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式,。因施工精度要求]高，結構性能強,，且具豐 富的表現(xiàn)力,，所以造價略高于骨架式膜結構,。3.充氣式膜結構充氣式膜結構是將膜材固定于屋頂結構周邊，利用送風系統(tǒng)讓室內氣壓上升到一定壓力后,，使屋頂內外產生壓力差,，以抵抗外力，因利用氣壓來支 撐,，及鋼索作為輔助材,，無需任何梁，柱支撐,，可得更大的空間,，施工快捷，經(jīng)濟效益高,，但需維持進行24小時送風機運轉,，在持續(xù)運行及機器維護費用的成本上較高。結構是由多種高強薄膜材料及加強構件(鋼架,、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內部產生一定的預張應力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結構,并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式,。膜結構特點膜結構車棚的篷布采用PVC/PVDF/PTFE/ETFE，而膜材的特點是強度高,、耐久性好、防火難燃,、自潔性好,，不受紫外線影響，使用壽命長,，一般15-30年,。具有高透光率，透光率為13%,對熱能反射率73%,，熱吸收量很少,。正是因為這種劃時代的膜材料的發(fā)明，使膜結構車棚成為現(xiàn)代化的建筑.
膜結構是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型建筑結構類型,，它打破了純直線建筑風格的模式,，以其的優(yōu)美曲面造型，簡潔,、明快,、剛與柔、力與美的組合,，給人耳目一新的感覺,，同時給建筑設計師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。膜結構具有強烈的時代感和代表性,，是集建筑學,、結構力學,、精細化工、材料科學,、計算機技術等為一體的多學科交叉應用工程,，具有很高的技術含量和藝術感染力，其曲面可以隨建筑師的設計需要任意變化,。結合整體環(huán)境,，建造出標志性的形象工程，并且實用性強,、應用領域廣泛,。既可應用了大型公共設施，如體育場館的屋頂系統(tǒng),、機場大廳,、展覽中心、購物中心,、停車場,、站臺設施等。又可應用于休閑設施,、工業(yè)設施,、入口廊道以及標志性或景觀性的建筑、小品等,。由于膜材的光透性,，白天陽光可以透過膜材形成慢射光，使膜覆蓋空間內達到和室外幾乎一樣的自然效果,，因此膜結構能創(chuàng)造出與自然環(huán)境相媲美的空間形式,。
索膜結構作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于其獨特的形態(tài)及膜材本身的性能。恰由于此,，用膜結構可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)建筑體系無法實現(xiàn)的設計方案,。
⒈輕質：張力結構自重小的原因在于它依靠預應力形態(tài)而非材料來保持結構的穩(wěn)定性,。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結構的小得多,，但卻具有良好的穩(wěn)定性，建筑師可以利用其輕質大跨的特點設計和組織結構細部構件,，將其輕盈和穩(wěn)定的結構特性有機地統(tǒng)一起來,。
⒉透光性：透光性是現(xiàn)代膜結構最被廣泛認可的特性之一,。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度,，這對于建筑節(jié)能十分重要。對于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用,，膜材透光性可為建筑設計提供更大的美學創(chuàng)作空間,。夜晚，透光性將膜結構變成了光的雕塑,。
膜材透光性是由它的基層纖維,、涂層及其顏色所決定的。標準膜材的光譜透射比在10%~20%之間,，有的膜材的光譜透射比可以達到40%,，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調節(jié),。
通過膜材和透光保溫材料的適當組合,，可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個百分點,，膜屋面對于人眼來說依然是發(fā)亮和透光的,，具有輕型屋面的觀感。
�,、橙嵝裕簭埨そY構不是剛性的,，其在風荷載或雪荷載的作用下會產生變形。膜結構通過變形來適應外荷載,，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小,，直至能更有效抵抗該荷載。
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