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膜結(jié)構(gòu)的柔性使其在任一荷載作用下均以有利的形態(tài)承載。當(dāng)然,結(jié)構(gòu)的布置和形狀要根據(jù)荷載情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整。設(shè)計(jì)要確何膜面與其輔助結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作,以避免力在膜面或輔助結(jié)構(gòu)上集中而達(dá)結(jié)構(gòu)破壞的臨界值。
張拉結(jié)構(gòu)的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生性變形。膜材的彈性性能和預(yù)應(yīng)力水平?jīng)Q定了膜結(jié)構(gòu)的變形和反應(yīng)。適應(yīng)自然的柔性特點(diǎn)可以激發(fā)人們的建筑設(shè)計(jì)靈感。
1.充氣式膜結(jié)構(gòu)(Air Supported Membrane Structure)
充氣式膜結(jié)構(gòu)是依靠膜曲面內(nèi)外氣壓差來維持膜曲面的形狀。這種索膜建筑歷史較長,但因在使用功能上明顯的局限性(如形象單一、空間要求氣閉等),使其應(yīng)用面較窄;但充氣式索膜體系造價(jià)較低,施工速度快,在特定的條件下又有明顯優(yōu)勢。1970年日本大阪萬國博覽會的美國館,采用的就是這種結(jié)構(gòu),它標(biāo)志著膜結(jié)構(gòu)的開始。港筑膜結(jié)構(gòu)建工集團(tuán)在這方面就有很多的案例。
3.張拉式索膜結(jié)構(gòu)(Tensioned Cable-Membrane Structure)
張拉式索膜建筑可謂索膜建筑的精華和代表。張拉索膜結(jié)構(gòu)中膜曲面通過預(yù)應(yīng)力維持自身形狀,膜既是建筑物的圈護(hù)體又作為結(jié)構(gòu)來抵抗外部荷載效應(yīng)。由于其建筑形象的可塑性和結(jié)構(gòu)形式的高度靈活性和適應(yīng)性,該結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用極其廣泛。張拉式索膜結(jié)構(gòu)又可分為索網(wǎng)式、脊谷式等。這種體系富于表現(xiàn)力,結(jié)構(gòu)性能強(qiáng),但造價(jià)稍高,施工精度要求也高。