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看臺膜結(jié)構(gòu)在國外的很早設(shè)想和專利是1917年英國Willian Lanchester應(yīng)用于野戰(zhàn)醫(yī)院的充氣帳篷,但直到1946年美國Walter Bird才第壹次建造了直徑15m的充氣穹頂。1967年德國F.Otto設(shè)計的蒙特利爾展覽會西德館索膜支承膜片結(jié)構(gòu)開啟了現(xiàn)代看臺膜結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,在此之后,看臺膜結(jié)構(gòu)開始在西方發(fā)達國家開始得到較為廣泛的應(yīng)用。膜結(jié)構(gòu)建筑21世紀(jì)很具代表性與充滿前途的建筑形式,其打破了以往建筑形態(tài)的模式,以其獨特新穎、豐富多彩的造型、優(yōu)美的曲線,成為城市的象征性建筑。
云南爽達膜結(jié)構(gòu)工程有限公司是一家專業(yè)從事膜結(jié)構(gòu)的研究、設(shè)計、開發(fā)、制作和安裝的專業(yè)公司。
北京西二旗城鐵站看臺膜結(jié)構(gòu)工程??磁_膜結(jié)構(gòu)建造起止時間為2010~2012年,建筑面積22000m2,PTFE膜材展開面積為15043 m2。主體膜結(jié)構(gòu)部分南北長約120m,劃分為36個脊谷式膜結(jié)構(gòu)單元;東西方向?qū)捈s54.5m,屋蓋頂面、東立面及西立面均由鋼索(脊索、谷索或外拉索)和剛性構(gòu)件(脊梁或下拉桿)圍成一系列的手風(fēng)琴式褶皺,局部采用雙層膜材。膜結(jié)構(gòu)在臺風(fēng)下的損毀也時常發(fā)生,許多研究者均在進行膜結(jié)構(gòu)的風(fēng)致振動研究,包括CFD數(shù)值模擬方法、風(fēng)洞試驗、現(xiàn)場監(jiān)測等的工作均在開展,這一領(lǐng)域的研究任種道遠,要取得能夠?qū)嵱玫拇_保膜結(jié)構(gòu)臺風(fēng)下安全的設(shè)計方法尚需許多研究者的努力。
北京航空航天大學(xué)充氣囊體活動式試驗支持系統(tǒng)工程(簡稱北航實驗室)是較具代表性的氣承式膜結(jié)構(gòu),膜結(jié)構(gòu)建造時間為2010年,位于河北省秦皇島市昌黎漁島,北臨名旅游景點“世界滑沙中心”,是專為發(fā)展中國航空事業(yè)而修建的超大型飛行試驗基地。建筑面積3300 m2,采用國產(chǎn)PVC膜材,看臺膜材展開面積(包括氣囊)為28000 m2。結(jié)構(gòu)體系由兩大部分組成:試驗用主球體和通道。閘北網(wǎng)球館由網(wǎng)球場索看臺膜結(jié)構(gòu)和附屬的框架組成,網(wǎng)球場平面尺寸38m×38m,附屬框架長38m、寬7m(雙層),網(wǎng)球館支承結(jié)構(gòu)為空間鋼管桁架,屋面和兩側(cè)墻部分采用膜作為圍護材料,其余部分為金屬墻面。二者結(jié)構(gòu)體系相同,均為高壓氣囊和低壓氣承式組合充氣膜結(jié)構(gòu),其中高壓氣囊為直徑達1.5~3m的弧形圓柱曲面,內(nèi)壓高達到10kPa,為整個膜面提供骨架支撐作用;低壓氣承式充氣膜為一單層看臺膜面,內(nèi)壓僅為300Pa,起形成和維持膜面形態(tài),二者相互作用共同受外部荷載作用。
看臺的布置對體育場的造型有很大影響,對稱看臺與非對稱看臺的設(shè)計會導(dǎo)致差異很大的。由于視線剖面設(shè)計要保證視線設(shè)計的通視,即視線無遮擋,所以看臺首排高度的確定將直接影響看臺每排的高度數(shù)值。看臺的首排高度越高視線越陡,看臺的每排升高值和排距會增加,場館的高度也會增加,體量會增大。支承結(jié)構(gòu)體系類似于懸索橋,兩端由兩個梭形桅桿作為橋塔,跨度166m。而看臺的首排高度越低則相反。