膜结构给世界所带来的无限可能
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膜结构给世界所带来的无限可能
膜结构是张拉结构中最新发展起来的一种形式，它以性能优良的柔软织物为材料，或是向膜内充气支撑膜面，或只利用柔性钢索或刚性支撑结构将膜面绷紧，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。自从本世纪七十年代以来，膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。
膜结构是一种古老的结构形式，经过近年来的发展，已成为一种能够代表当今建筑技术和材料科学发展水平的新型结构体系。早在远古时代，人们利用兽皮等建造的帐篷，便是最原始的膜结构。进入二十世纪以来，人们利用类似的原理，制造了飞艇、雷达等，使膜结构首先在其它一些科技领域中得到了应用。同时，作为临时性建筑，如野营帐篷、马戏团大棚等，膜结构也曾被采用。但是膜结构作为一种真正的现代工程结构，当推1970年在日本大阪万国博览会中所建造的一些空气膜结构。它标志着膜结构时代的开始，从此在世界范围内开展了对膜结构的开发、研究和应用。
根据国外的使用经验，膜结构具有如下特点和优越性：
一、膜结构是建筑与结构完美结合的一种结构体系。膜材本身的受弯刚度几乎为零，但通过不同的支撑体系承受膜面张力，而形成具有一定刚度的稳定曲面。这时，膜结构的建筑造型是结合结构的构造的布局而自然产生的，力的平衡状态直接被表线在结构的形状上，这就使膜结构成为一种建筑与结构自然有机结合的新型大跨度建筑。
二、膜结构能较好的满足建筑功能的要求。由于膜材是半透明的织物，它的透光率一般可达4%-16%，能够满足大跨度建筑在平时使用时的采光要求，白天几乎不需要人工照明，这不仅可以节约大量的能源费用，而且给人一种开敞的感觉。同时，由于膜材大多数具有很强的反射性，在热带地区，利用它可以在反射掉大部分太阳热能。在寒冷地区，采用双层膜结构，向两层膜间充入热空气或填充偷光性能好的隔热材料，使膜结构具有良好的保温、隔热性能。因而，膜结构可以使建筑物做到敞而不露，不受季节、气候的不利影响。此外，由于膜材大多为不燃或阻燃材料，耐火性好，增强了建筑物的防火灾能力。
三、膜结构具有优良的力学特性。目前以织物与有机涂料复合而成的膜材其张拉程度可达1400N/cm，膜结构的受力为单纯受拉，膜材只承受沿膜面的张力，因而充分发挥了材料特性。同时，膜材厚度小，重量轻，所以它是一种很好的结构。
四、膜结构制作施工方便，造价比较经济。膜结构的材料为轻质、柔软织物，一般可在工厂剪裁、制作，打成卷运往工地，搬运容易，而且现场是公共非常之方便，几乎不需要脚手架，这使屋盖工程的工期大为缩短。同时，由于膜材既是结构材料也是围护材料，根据国外经验膜结构屋盖的造价仅为传统屋盖结构的1/2左右。膜结构有其鲜明的特点，目前在世界上许多国家的各类大跨度建筑也得到了应用。通过多年的实践证明，膜结构的发展已经成为一种富有生命力的新型结构，所以膜结构的广阔前景也是毋庸置疑的，就让我们共同来展望膜结构所带给我们无线的可能吧！
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