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膜结构工程发达的开展趋势





    膜结构工程是集修建学、结构力学、精细化工、资料科学和计算机科学等于一体的高科技工程。膜结构形状的千变万化,杰出地表现在历年各国举办的饱览会上。在这些饱览会上,大大小小的展览馆,无一不以新颖奇特的造型来招引观众,而膜结构就能到达这样的作用。其他如在候车亭、电话亭、走廊和厕所上也都呈现了用膜材构成的方式各异的修建小品,蔚为壮观。
    膜结构技能在兴旺使用已有50多年的前史,开展势头微弱。但从严厉的结构受力的意义来说,膜结构始于1970年日木大阪饱览会上一座气承式膜结构的美国馆。最初在大阪饱览会上的美国馆,由所以临时性的展览修建,选用的膜材是涂覆PVC的玻璃纤维织物,算不上先进,但在强度上也经受了两次速度达140km/h以上台风的考验。从膜结构的跨度来看,近似椭圆形的美国馆,两个方向的跨度分别为140m和83.5m。作为一种真实的现代工程结构,大阪万国饱览会的展览馆标志着膜结构年代的开始。
    自此今后,膜结构在世界范围内得到了迅猛的开展。今后呈现的东京后乐土的气承式膜结构,跨度达201m,而美国亚特兰大的佐治亚育顶,以椭圆形的房顶掩盖了240mx192m的索膜结构。从当时的技能和资料条件来看,彻底有可能用膜结构来修建1000m的大跨度修建。从所掩盖的面积来看,1981年建造的沙特阿拉伯吉大机场大厅的悬挂膜结构占地42万平方米。而如今在沙特阿拉伯的米拿,为了保护来往的朝圣者,正在分三期建造与吉大机场相似的膜结构,总面积在100万平方米以上,可谓“帐子之城”。
    作为膜结构的一种新方式,索育顶于1988年首要用在汉城奥运会的体操馆与击剑馆,其后又推广到其他体育修建中,例如1996年亚特兰大奥运会的“佐治亚育顶”,拟椭圆形的尺度达240mx193m。为了庆祝新千年的到来,英国在伦敦建成了直径达320m的“千气育顶”。整个展览大厅总面积为8万平方米,掩盖其上的是72块PVC涂层的玻璃纤维织物板。这座直径320m、以12根高达100m的桅杆所支承的圆球形房顶选用了张拉膜结构。千年育顶以其共同的膜结构,显现了当今修建技能与资料科学的开展水平。
    目前,膜结构已成为结构设计选型中一个主要计划,成为化纤纺织品使用的一个重要范畴。跟着计算机技能的不断进步,膜结构的形状就更多地依托计算机来断定。在膜结构设计理论中还呈现了专门的研究课题-“找形”(formfinding)。为了寻求合理的几何外形,这个进程经过计算机的几回迭代,就可断定膜结构的初始形状。


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