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上海示一膜結(jié)構(gòu)淺談膜結(jié)構(gòu)發(fā)展歷史

發(fā)布時(shí)間:2017-11-30
來(lái)源:上海示一膜結(jié)構(gòu)
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         新型膜材的發(fā)明已經(jīng)改變了建筑行業(yè)。很多的膜結(jié)構(gòu)專業(yè)人員投入到了膜材的開發(fā)研究,及膜結(jié)構(gòu)工程的承包設(shè)計(jì)上,那么我們到底有沒有了解過(guò)膜結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展史呢?
        世界上第一座充氣STRONG>膜結(jié)構(gòu)建成于1946年,設(shè)計(jì)者為美國(guó)的沃爾特·勃德(W.Bird),這是一座直徑為15m的充氣穹頂。1967年在德國(guó)斯圖加特召開的第一屆國(guó)際充氣結(jié)構(gòu)會(huì)議,無(wú)疑給充氣膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展注入了興奮劑。隨后各式各樣的充氣膜結(jié)構(gòu)建筑出現(xiàn)在1970年大阪世界博覽會(huì)上。其中具有代表性的有蓋格爾設(shè)計(jì)的美國(guó)館(137m×78m卵形),以及川口衛(wèi)設(shè)計(jì)的香腸形充氣構(gòu)件膜結(jié)構(gòu)。后來(lái)人們認(rèn)為70年大阪博覽會(huì)是把膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)地、商業(yè)性地向外界介紹的開始。大阪博覽會(huì)展示了人們可以用膜結(jié)構(gòu)建造永久性建筑。而70年代初美國(guó)蓋格爾-勃格公司(Geiger-Berger Associates)開發(fā)出的符合美國(guó)永久建筑規(guī)范的特氟?。═eflon)膜材料為膜結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于永久、半永久性建筑奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

   
      之后,用特氟隆材料做成的室內(nèi)充氣式膜結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn)在大中型體育館中,如1975年建成的密歇根州龐蒂亞克“銀色穹頂”(橢圓形220×159m),1988年建成的日本東京體育館(室內(nèi)凈面積4,6767㎡)。

  
     張拉形式膜結(jié)構(gòu)的先行者是德國(guó)的奧托(F.Otto),他在1955年設(shè)計(jì)的張拉膜結(jié)構(gòu)跨度在25m左右,用于聯(lián)合公園多功能展廳。由于張拉膜結(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,以抵抗外部荷載的作用,因此在一定初始條件(邊界條件和應(yīng)力條件)下,其初始形狀的確定、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,都需要有計(jì)算來(lái)確定,所以張拉膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和新算法的提出。


     
        目前國(guó)外一些先進(jìn)的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作軟件已非常完善,人們可以通過(guò)圖形顯示看到各種初始條件和外荷載作用下的形狀與變形,并能計(jì)算任一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài),使找形(初始形狀分析)、裁剪和受力分析集成一體化,使得膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)便,它不但能分析整個(gè)施工過(guò)程中各個(gè)不同結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和膜中應(yīng)力,而且能精確計(jì)算由于調(diào)節(jié)索或柱而產(chǎn)生的次生應(yīng)力,完全可以避免各種不利荷載式?jīng)r產(chǎn)生的不測(cè)后果。 
 
    
      因此計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展為張拉膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用開辟了廣闊的前景。而特氟隆膜摸材料的研制成功也極大地推動(dòng)了張拉膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。比較著名的有沙特阿拉伯吉達(dá)國(guó)際航空港、沙特阿拉伯利雅得體育館、加拿大林德塞公園水族館、英國(guó)溫布爾登室內(nèi)網(wǎng)球館、美國(guó)新丹佛國(guó)際機(jī)場(chǎng)等。 

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