膜結(jié)構(gòu)屬于空間結(jié)構(gòu)體系,它不同于一般的鋼、木、磚和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),是繼網(wǎng)架、薄殼、懸索結(jié)構(gòu)之后新崛起的一個(gè)結(jié)構(gòu)體系。近三十年來(lái),預(yù)應(yīng)力 索在結(jié)構(gòu)體系中的作用和優(yōu)勢(shì)已為工程師所充分認(rèn)識(shí),各種新型索和膜結(jié)構(gòu)體系得到了廣泛的研究和應(yīng)用。從膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和受力特點(diǎn)可將膜結(jié)構(gòu)分為張拉膜結(jié)構(gòu)、充氣膜結(jié)構(gòu)和框式膜結(jié)構(gòu)三大類(lèi)。

1 張拉膜結(jié)構(gòu)

    張拉膜結(jié)構(gòu)是通過(guò)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(hù)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(lái)模擬三維的空間曲面等一系列復(fù)雜的問(wèn)題,都需通過(guò)計(jì)算確定,張拉膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和新算法的提出。

2 充氣膜結(jié)構(gòu)

    氣承式膜結(jié)構(gòu)依靠曲面內(nèi)外氣壓差來(lái)維持膜曲面的形狀。 氣承式膜結(jié)構(gòu)是在由膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成的室內(nèi)充入空氣,保持使室內(nèi)的空氣壓力始終大于室外的空氣壓力,由此使膜材料處于張力狀態(tài)來(lái)抵抗負(fù)載荷及外力的構(gòu)造形式。充氣膜結(jié)構(gòu)分為單層結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu),單層結(jié)構(gòu)如同肥皂泡,單層膜的內(nèi)壓大于外壓。此結(jié)構(gòu)具有大空間,重量輕,建造簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但需要不斷輸入超壓氣體及需日常維護(hù)管理。雙層結(jié)構(gòu)是雙層膜之間充入氣體,和單層相比可以充入高壓空氣,形成具有一定剛性的結(jié)構(gòu),而且進(jìn)出口可以敞開(kāi)。

3 框式膜結(jié)構(gòu)

    框式膜結(jié)構(gòu)中膜面僅僅起到對(duì)框架結(jié)構(gòu)的維護(hù)作用,框架結(jié)構(gòu)可以是傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu),也可以是各類(lèi)索結(jié)構(gòu)。