城市的交通樞紐是城市命脈的關(guān)鍵性建筑,，使用功能要求建筑物各組張拉膜結(jié)構(gòu) 張拉膜結(jié)構(gòu)成單元的標(biāo)志明確。因而近來年,，這類建筑越來越多采用膜結(jié)構(gòu),。建筑膜材料的使用壽命為25年以上。 在使用期間,，在雪或風(fēng)荷載作用下均能保持材料的力學(xué)形態(tài)穩(wěn)定不變,。建成於1973年的美國(guó)加州La Verne大學(xué)的學(xué)生活動(dòng)中心是已有23年歷史的張拉膜結(jié)構(gòu)建筑．跟蹤測(cè)試與材料的加載與加速氣候變化的試驗(yàn)，證明它的膜材料的力學(xué)性能與化學(xué)穩(wěn)定性指標(biāo)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(xué)物質(zhì)的微粒極難附著與滲透,，經(jīng)雨水的沖刷建筑膜可恢復(fù)其原有的清潔面層與透光性。 張拉整體結(jié)構(gòu)（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(yīng)力,、自支撐的網(wǎng)狀桿系結(jié)構(gòu),，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(gè)節(jié)點(diǎn)上只連接一個(gè)壓桿,。 Tensegrity是美國(guó)建筑師 R.B.Fuller首先提出的一種結(jié)構(gòu)思想,，他認(rèn)為宇宙的運(yùn)行就是按照張拉整體的原理進(jìn)行的，即萬有引力是一個(gè)平衡的張力網(wǎng),，各個(gè)星球是這個(gè)網(wǎng)中的一個(gè)個(gè)獨(dú)立的孤立點(diǎn),。這種結(jié)構(gòu)體系中的索網(wǎng)就相當(dāng)於宇宙中的萬有引力，獨(dú)立的受壓桿件相當(dāng)於宇宙中的星球,。概念設(shè)計(jì)編輯簡(jiǎn)述 只有正確表達(dá)結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才有強(qiáng)大的說服力與表現(xiàn)力”這句話揭示了張拉膜結(jié)構(gòu)的精髓,。對(duì)于張拉膜結(jié)構(gòu)，任何附加的支撐和修飾都是多余的,，其結(jié)構(gòu)本身就是造型；換句話說,，不符合結(jié)構(gòu)的造型是不可能的,，因?yàn)槟菢拥谋∧げ皇秋h動(dòng)的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結(jié)構(gòu)的美就在于其“力”與“形”的完美結(jié)合,。 張拉膜結(jié)構(gòu)的基本組成單元通常有：膜材,、索與支承結(jié)構(gòu)（桅桿、拱或其他剛性構(gòu)件）,。膜材一種新興的建筑材料,，已被公認(rèn)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(jié)構(gòu)正常工作就必須引入適當(dāng)?shù)念A(yù)張力。 此外,，要保證膜結(jié)構(gòu)正常工作的另一個(gè)重要條件就是要形成互反曲面,。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了減小結(jié)構(gòu)的變形就必須增加結(jié)構(gòu)的抗力；而膜結(jié)構(gòu)是通過改變形狀來分散荷載,，從而獲得最小內(nèi)力增長(zhǎng)的,。 當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在平衡位置附近出現(xiàn)變形時(shí),，可產(chǎn)生兩種回復(fù)力：一個(gè)是由幾何變形引起的；另一個(gè)是由材料應(yīng)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(gè)膜片具有良好的剛度，就應(yīng)盡量形成負(fù)高斯曲面,，即沿對(duì)角方向分別形成“高點(diǎn)”和“低點(diǎn)”,。“高點(diǎn)”通常是由桅桿來提供的,，也許是由于這個(gè)原因,，有些文獻(xiàn)上也把張拉膜結(jié)構(gòu)叫做懸掛膜結(jié)構(gòu)（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(zhǎng)度，使薄膜表面更易形成較大的曲率,。 有文獻(xiàn)指出,，膜材的自由支承長(zhǎng)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(gè)重要作用就是對(duì)桅桿等支承結(jié)構(gòu)提供附加支撐，從而保證不會(huì)因膜材的破損而造成支承結(jié)構(gòu)的倒塌,。

　　膜結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)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(jì)”的設(shè)計(jì)理念不同,。(2)隔熱性差。如果強(qiáng)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(huì)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(dǎo)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(fēng),，因此維護(hù)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(dá)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(jìn)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(qiáng)度,，以承受由于自重,、內(nèi)壓或預(yù)應(yīng)力、風(fēng),、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(shù)密切相關(guān)、互相促進(jìn)的,。膜的材料分為織物膜材和箔片兩類,。高強(qiáng)度箔片近幾年才開始應(yīng)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(zhǎng)的應(yīng)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(diǎn)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)。1.骨架式膜結(jié)構(gòu)以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架,，在其上方張拉膜材的構(gòu)造形式,，下部支撐結(jié)構(gòu)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(jì)效益高等特點(diǎn),，廣泛適用于任何大，小規(guī)模的空間,。2.張拉式膜結(jié)構(gòu)以膜材,、鋼索及支柱構(gòu)成，利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以達(dá)安 定的形式,。除了可實(shí)踐具創(chuàng)意,，創(chuàng)新且美觀的造型外，也是最能展現(xiàn)膜結(jié) 構(gòu)精神的構(gòu)造形式. 大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構(gòu)成鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式,。因施工精度要求]高,，結(jié)構(gòu)性能強(qiáng)，且具豐 富的表現(xiàn)力,，所以造價(jià)略高于骨架式膜結(jié)構(gòu),。3.充氣式膜結(jié)構(gòu)充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于屋頂結(jié)構(gòu)周邊，利用送風(fēng)系統(tǒng)讓室內(nèi)氣壓上升到一定壓力后,，使屋頂內(nèi)外產(chǎn)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(jì)效益高,，但需維持進(jìn)行24小時(shí)送風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),，在持續(xù)運(yùn)行及機(jī)器維護(hù)費(fèi)用的成本上較高。結(jié)構(gòu)是由多種高強(qiáng)薄膜材料及加強(qiáng)構(gòu)件(鋼架,、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結(jié)構(gòu),并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式,。膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)膜結(jié)構(gòu)車棚的篷布采用PVC/PVDF/PTFE/ETFE，而膜材的特點(diǎn)是強(qiáng)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(zhǎng)，一般15-30年。具有高透光率,，透光率為13%,對(duì)熱能反射率73%,，熱吸收量很少。正是因?yàn)檫@種劃時(shí)代的膜材料的發(fā)明,，使膜結(jié)構(gòu)車棚成為現(xiàn)代化的建筑.

　　膜結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)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(fēng)格的模式，以其的優(yōu)美曲面造型,，簡(jiǎn)潔,、明快、剛與柔,、力與美的組合,，給人耳目一新的感覺，同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間,。膜結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)烈的時(shí)代感和代表性,，是集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué),、精細(xì)化工,、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的多學(xué)科交叉應(yīng)用工程,，具有很高的技術(shù)含量和藝術(shù)感染力,，其曲面可以隨建筑師的設(shè)計(jì)需要任意變化。結(jié)合整體環(huán)境,，建造出標(biāo)志性的形象工程,，并且實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,。既可應(yīng)用了大型公共設(shè)施,，如體育場(chǎng)館的屋頂系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)大廳,、展覽中心,、購(gòu)物中心、停車場(chǎng),、站臺(tái)設(shè)施等。又可應(yīng)用于休閑設(shè)施,、工業(yè)設(shè)施,、入口廊道以及標(biāo)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(nèi)達(dá)到和室外幾乎一樣的自然效果,，因此膜結(jié)構(gòu)能創(chuàng)造出與自然環(huán)境相媲美的空間形式,。

　　索膜結(jié)構(gòu)作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于其獨(dú)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(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案,。

　�,、陛p質(zhì)：張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)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(diǎn)設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件，將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機(jī)地統(tǒng)一起來,。

　�,、餐腹庑裕和腹庑允乾F(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)最被廣泛認(rèn)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(duì)于建筑節(jié)能十分重要,。對(duì)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(shè)計(jì)提供更大的美學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)到40%,，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對(duì)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(dāng)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(gè)百分點(diǎn),，膜屋面對(duì)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�膜結(jié)構(gòu)不是剛性的,，其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生變形。膜結(jié)構(gòu)通過變形來適應(yīng)外荷載,，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會(huì)減小,，直至能更有效抵抗該荷載。

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