膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系,，是采用高強度柔性薄膜材料與輔助結(jié)構(gòu)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預張應力,，并形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體,，并具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結(jié)構(gòu)類型,。膜結(jié)構(gòu)是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)具有強烈的時代感和代表性,，是集建筑學,、結(jié)構(gòu)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(jié)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,。 大跨度,。膜結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好,，可以不需要內(nèi)部支承,，克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度（無支撐）建筑上實現(xiàn)所遇到的困難，可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,，有效增加空間使用面積,。(2)藝術性。膜結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)類型,，以造型學,、色彩學為依托，可結(jié)合自然條件,，充分發(fā)揮建筑師的想象力,，根據(jù)創(chuàng)意建造出傳統(tǒng)建筑難以實現(xiàn)的曲線及各種造型，且色彩豐富,，富有時代氣息,，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力之美。配合燈光易形成夜景,，給人以現(xiàn)代美的享受,。(3)經(jīng)濟性。膜材料具有一定的透光率,，白天可減少照明強度和時間,，節(jié)約能源；夜間彩燈透射可形成絢爛的景觀,。而且,，膜結(jié)構(gòu)能夠拆卸，易于搬遷,，特別是在建造短期應用的大跨度建筑時,，更為經(jīng)濟。(4)安全性,。膜材料具有的阻燃性和耐高溫性,，能很好地滿足防火要求,；膜結(jié)構(gòu)屬柔性結(jié)構(gòu)，能夠承受很大的位移,，不易整體倒塌,；膜結(jié)構(gòu)自重輕，抗震性能比較好,。(5)自潔性,。膜建筑中采用具有防護涂層的膜材，本身不發(fā)黏,，落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗而達到良好的自潔效果,，同時保證建筑的使用壽命。(6)工期短,。膜片的裁剪,、鋼索及鋼結(jié)構(gòu)等的制作均在工廠完成，減少現(xiàn)場施工時間,，可與下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件等同時進行,，避免施工交叉，在施工現(xiàn)場只是鋼索,、鋼結(jié)構(gòu)及膜片的連接安裝定位及張拉的過程,，故現(xiàn)場施工安裝、迅速快捷,，相對傳統(tǒng)建筑工程工期較短,。(7)適用廣。從氣候條件看,，膜結(jié)構(gòu)建筑適用的地域廣闊,；從規(guī)模上看，可以小到單人帳篷,、花園小品,，大到覆蓋幾萬、幾十萬平方米的建筑,。甚至有人曾設想覆蓋一個小城,，實現(xiàn)人造自然,。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(diào)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(diào),。(3)隔音效果較差。單層膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu))或翻轉(zhuǎn)(充氣結(jié)構(gòu))。(5)充氣結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)中，薄膜既是結(jié)構(gòu)材料,，又是建筑材料,。作為結(jié)構(gòu)材料，薄膜必須具有足夠的強度,，以承受由于自重,、內(nèi)壓或預應力、風,、雪等作用產(chǎn)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(jié)構(gòu)的靈魂,，它的發(fā)展與膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),�,？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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)建筑造型豐富多彩,，千變?nèi)f化,，按照支承方式分為充氣式膜結(jié)構(gòu)、張拉膜結(jié)構(gòu)和骨架支承膜結(jié)構(gòu),。

　　本公司進行索膜結(jié)構(gòu)設計的軟件有四種,，分別為EASY 7.0，SMCAD,，3D3S,，STAAD PRO，其中前面兩種主要是作為膜的找形和裁剪設計,，而后面兩種則作為鋼結(jié)構(gòu)的計算和基礎的設計,。下面分別對每一種軟件進行簡單的介紹。 EASY 7.0是從德國進口的采用較早的一種膜結(jié)構(gòu)設計軟件,，該軟件采用力密度法原理進行找形,，同時采用測地線原理對空間曲面展開成平面進行裁剪下料。無數(shù)個工程實例證明,，該軟件是得信賴的,，同時也是和經(jīng)濟的一種設計軟件，目前在世界范圍內(nèi)也得到很大的推廣,。SMCAD是主要由上海交通大學開發(fā)的一種空間結(jié)構(gòu)軟件,，主要是為膜結(jié)構(gòu)的設計服務。該軟件采用第三牛頓定理對膜結(jié)構(gòu)進行找形,，同時采用熱應力原理進行裁剪下料,。該軟件在設計過程中，能保證膜和鋼結(jié)構(gòu)的同步設計,，使整個結(jié)構(gòu)的變形和位移得到控制,。使安全和經(jīng)濟指標得到了很大的保障。雖然使用時間較短,，但得到了專家的一致好評,，并于2004年通過了國際鑒定，有后來居上的勢頭,。

　　3D3S是由上海同濟大學開發(fā)的專門進行鋼結(jié)構(gòu)設計的軟件,，該軟件從4.0版本發(fā)展到今天的8.0版本，不斷吸收實際經(jīng)驗,，也不斷的得到提高和改善,。該軟件和CAD完美的結(jié)合，采用空間建模方式,，比較完美的模擬工程實例,。無論是從廠房的設計到高層結(jié)構(gòu)的驗算，從結(jié)構(gòu)線性分析到結(jié)構(gòu)非線性分析,，都經(jīng)受了較大的考驗,。不愧是國內(nèi)結(jié)構(gòu)工程師從事設計的一件。STAAD PRO是最早從美國進口的鋼結(jié)構(gòu)設計軟件,，它主要采用美國規(guī)范,，比較能跟國際接軌。在進行較復雜的結(jié)構(gòu)體系時,，一般常用該軟件,。其實并不僅僅它是從美國進口而來，因為無論是在軟件的功能和穩(wěn)定性方面,，以及計算結(jié)果都得到很高的評價,。

　　綜上所述，我公司在進行索膜結(jié)構(gòu)設計時,，都是采用兩種軟件進行計算和驗算,，對計算結(jié)果，結(jié)合工程師的經(jīng)驗進行優(yōu)化處理,，力爭每個工程既經(jīng)濟又安全,，符合國家規(guī)范，滿足客戶的經(jīng)濟要求,。

　　景觀張拉膜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(jié)構(gòu)可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)建筑體系無法實現(xiàn)的設計方案,。輕質(zhì)張力結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)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(zhì)大跨的特點設計和組織結(jié)構(gòu)細部構(gòu)件,，將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機地統(tǒng)一起來。

　　透光性是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(diào)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 [2] 。柔性 張拉膜結(jié)構(gòu)不是剛性的,，其在風荷載或雪荷載的作用下會產(chǎn)生變形,。膜結(jié)構(gòu)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,。張拉結(jié)構(gòu)的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生性變形。膜材的彈性性能和預應力水平?jīng)Q定了膜結(jié)構(gòu)的變形和反應,。適應自然的柔性特點可以激發(fā)人們的建筑設計靈感,。不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性,，不會因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損,，這樣的材料是有效實現(xiàn)可移動、可展開結(jié)構(gòu)的基礎和前提,。

　　一,、膜結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，用分項系數(shù)的設計表達式進行計算,。

　　二,、膜結(jié)構(gòu)應根據(jù)建筑物的性質(zhì)和等級、使用年限,、使用功能,、結(jié)構(gòu)跨度、防火要求,、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用,。

　　三、膜結(jié)構(gòu)的設計應根據(jù)荷載,、支承條件,、制作加工,、施工工況及其它特殊條件進行。

　　四,、膜結(jié)構(gòu)的設計內(nèi)容包括形狀設計,、荷載分析、裁剪設計,、配件設計、支承結(jié)構(gòu)設計,。

　　五,、對膜結(jié)構(gòu)的形狀設計、荷載分析,、裁剪設計,，應在考慮施工過程的基礎上進行一體化的設計。

　　六,、膜材只能承受拉力,，不能承受壓力和彎矩。

　　七,、膜面的主應力應小于膜材的強度設計值,，在荷載長期作用下，最小主應力應大于等于維持其初始平衡形狀的應力值,。

　　八,、膜結(jié)構(gòu)一體化設計時，應考慮膜材的松弛,、徐變,、老化。

　　九,、膜結(jié)構(gòu)設計時,，應考慮使用階段膜材替換對整體結(jié)構(gòu)的影響。

　　十,、膜結(jié)構(gòu)設計應考慮膜材破壞時,，支承結(jié)構(gòu)仍應保持自身的強度、剛度及穩(wěn)定性,。

　　膜材分類編輯

　　膜材分類

　　目前建筑膜材廣泛認可的標準是日本JISA-93所規(guī)定的A,、B、C三類,，是根據(jù)其防火性能的優(yōu)劣來劃分的,。

　　A類

　　A類，以玻璃纖維織物為基材涂PTFE而成,；

　　B類

　　B類次之,，以玻璃纖維織物為基材涂PVC而成,；

　　C類

　　C類是三類中最次的，以聚酯（滌綸）織物為基材涂PVC而成,。按涂層材料分,，有聚四（PTFE）、聚偏（PVDF）,、聚（PVF）,、聚（PVC）、聚氨酯