膜結(jié)構(gòu)工程實例

2008年竣工的北京奧運會場館“鳥巢”和“水立方”膜結(jié)構(gòu)采用ETFE膜材，是目前國內(nèi)很大的ETFE膜材結(jié)構(gòu)建筑，膜材采用進口產(chǎn)品?！傍B巢”采用雙層膜結(jié)構(gòu)，外層用ETFE防雨雪防紫外線，內(nèi)層用PTFE達到保溫、防結(jié)露、隔音和光效的目的。由于它的造價太高，一般的建筑考慮到成本和性能兩方面，很少選用這種膜材，國外的生產(chǎn)廠家也不多。“水立方”采用雙層ETFE充氣膜結(jié)構(gòu)，共1437塊氣枕，每一塊都好像一個“水泡泡”，氣枕可以通過控制充氣量的多少，對遮光度和透光性進行調(diào)節(jié)，有效地利用自然光，節(jié)省能源，并且具有良好的保溫隔熱、消除回聲，為運動員和觀眾提供溫馨，安逸的環(huán)境。

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索膜結(jié)構(gòu)

索膜結(jié)構(gòu)是用高強度柔性薄膜材料經(jīng)受其它材料的拉壓作用而形成的穩(wěn)定曲面，能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感，節(jié)能、使用安全等優(yōu)點，因而使它在世界各地受到廣泛應(yīng)用，膜結(jié)構(gòu)建筑作為新的建筑形式于本世紀(jì)五十年代在國際上開始出現(xiàn)，至今已有四十多年的歷史，特別是到了七十年代以后膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點設(shè)計和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件，將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機地統(tǒng)一起來。膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為建筑師們提供了超出傳統(tǒng)建筑模式以外的新選擇。

膜結(jié)構(gòu)建筑常用結(jié)構(gòu)型式：張拉膜結(jié)構(gòu)

張拉膜結(jié)構(gòu)是通過邊界條件給膜材施加一定的預(yù)張應(yīng)力,膜既是建筑物的維護體又作為結(jié)構(gòu)以抵抗外部荷載的作用,因此在一定的初始條件下,其形狀的確定、在外荷載作用下膜中應(yīng)力分布與變形以及怎樣用二維的膜材料來模擬三維的空間曲面等一系列復(fù)雜的問題,都需通過計算確定,張拉膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展離不開計算機技術(shù)的進步和新算法的提出。當(dāng)支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法與膜結(jié)構(gòu)不同時，應(yīng)注意不同設(shè)計方法間的系數(shù)轉(zhuǎn)換。

膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景

自重輕,跨度大,造價低,可以很大限度發(fā)揮材料特性,有利防震;造型新穎美觀,色彩多變,可為文化、體育、旅游、商業(yè)設(shè)施提供更好的形象包裝;具有較好的防水、透光性能,建設(shè)周期短,可做持久性建筑,也可移動搬遷,有利于城建景觀及房地產(chǎn)項目的開發(fā)?？梢灶A(yù)見,21世紀(jì)中國的經(jīng)濟突飛猛進,膜結(jié)構(gòu)建筑將在未來大型建筑中展現(xiàn)新、奇、輕、美的特點,因此膜結(jié)構(gòu)建筑的研究與開發(fā)有著廣泛的發(fā)展前景。為了慶祝新千年的到來，英國在倫敦建成了直徑達320m的“千氣穹頂”。