膜結構屬于空間結構體系,它不同于一般的鋼、木、磚和鋼筋混凝土結構,是繼網架、薄殼、懸索結構之后新崛起的一個結構體系。近三十年來,預應力 索在結構體系中的作用和優(yōu)勢已為工程師所充分認識,各種新型索和膜結構體系得到了廣泛的研究和應用。從膜結構的構造和受力特點可將膜結構分為張拉膜結構、充氣膜結構和框式膜結構三大類。

1 張拉膜結構

    張拉膜結構是通過邊界條件給膜材施加一定的預張應力,膜既是建筑物的維護體又作為結構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雜的問題,都需通過計算確定,張拉膜結構的發(fā)展離不開計算機技術的進步和新算法的提出。

2 充氣膜結構

    氣承式膜結構依靠曲面內外氣壓差來維持膜曲面的形狀。 氣承式膜結構是在由膜結構構成的室內充入空氣,保持使室內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)來抵抗負載荷及外力的構造形式。充氣膜結構分為單層結構和雙層結構,單層結構如同肥皂泡,單層膜的內壓大于外壓。此結構具有大空間,重量輕,建造簡單的特點。但需要不斷輸入超壓氣體及需日常維護管理。雙層結構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構,而且進出口可以敞開。

3 框式膜結構

    框式膜結構中膜面僅僅起到對框架結構的維護作用,框架結構可以是傳統(tǒng)的剛性結構,也可以是各類索結構。