膜结构
膜结构的类型
膜结构的类型膜结构是一种特殊的建筑结构形式，通过利用膜材料的高强度、轻质和柔韧性，实现了大跨度、自由曲面和独特形态的建筑设计。
膜结构广泛应用于体育场馆、展览馆、会议中心、机场候机楼等建筑类型中，成为现代建筑中的一种重要形式之一。
膜结构可以分为气囊膜结构、拉伸膜结构和膜面结构三种类型。
气囊膜结构是利用气体对膜材料进行支撑，形成空间结构，具有轻便、柔软、易于安装和拆卸的特点，常用于临时建筑和临时遮阳棚。
拉伸膜结构是通过预应力技术将薄膜材料固定在支撑结构上，形成一种具有自重的空间结构，常用于大跨度建筑和建筑遮阳系统。
膜面结构是将薄膜材料作为表面覆盖在建筑结构上，起到保护和装饰作用，常用于建筑外墙、屋顶和天棚。
膜结构具有许多优点。
首先，膜结构具有良好的透光性和透气性，可以实现自然采光和通风，减少能耗和环境污染。
在实际应用中，膜结构被广泛应用于各种建筑类型中。
体育场馆是膜结构的典型应用领域，如北京国家体育场“鸟巢”和上海世博会中国馆等建筑，采用了大跨度、自由曲面的膜结构设计，成为城市地标和文化符号。
展览馆和会议中心也是膜结构的重要应用领域，如广州琶洲展览馆和深圳保利剧院等建筑，采用了拉伸膜结构设计，展示了现代建筑的时尚和创新。
机场候机楼是膜结构的新兴应用领域，如北京大兴国际机场T3航站楼和成都天府国际机场航站楼等建筑，采用了膜面结构设计，提升了建筑的功能性和美观性。
总的来说，膜结构作为一种新型的建筑结构形式，具有许多优点和特点，被广泛应用于各种建筑类型中。
随着科技的不断进步和材料的不断创新，膜结构在建筑设计领域将发挥越来越重要的作用，为人类创造出更加美好、舒适和可持续发展的建筑环境。
相信在未来的建筑设计中，膜结构将继续发挥重要作用，成为建筑设计的新潮流。
膜结构的形式
膜结构的形式
膜结构是一种利用柔性、轻质材料和张力来创造出空间形式的建筑结构，这种结构通常采用高强度材料如聚酯、聚氯乙烯等，使其柔软、耐久并具有防水性能。
膜结构的形式多种多样，其中最常见的形式为单曲面、双曲面和自由曲面。
单曲面结构通常呈现出一个弓形或拱形，比较适合用于建造体育馆、展馆和大型活动场所等。
双曲面结构则具有更高的稳定性和更大的空间覆盖面积，通常用于建造景观帐篷、空中码头和机场候机厅等。
自由曲面结构则可根据建筑设计需要任意变化形态，可以被用于创造出非常独特的建筑形式，如华盛顿国家动物园的熊猫馆。
膜结构的形式还可以根据其支撑方式进行分类，如拉索支撑、压力支撑等。
其中拉索支撑膜结构适用于长跨度建筑和大型空间覆盖，它可以按照建筑需要随意变换形态，同时具有轻质、柔韧、耐久、防水、隔热等特点。
压力支撑膜结构则可以用于建造一些简单的临时建筑，如展厅、遮阳棚等。
总之，膜结构的形式非常丰富多样，它具有轻质、柔性、透明、美观、节能等诸多优点，被广泛应用于建造大型活动场馆、机场、展馆、汽车站、商场等建筑。
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膜结构
膜结构(Membrane Structure)，也即张拉膜结构(Tesioned Membrane Structure)，是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成的稳定的承力体系。
膜只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。
其主要特点有：1.艺术性膜结构以造型学、色彩学为依托，可结合自然条件及民族风情，根据建筑师的创意建造出传统建筑难以实现的曲线及造型。
膜结构——建筑师的浪漫设想，享受大自然般浪漫空间。
2.经济性对于大跨度空间结构来说，如果采用膜结构，其成本只相当于传统建筑的二分之一或更少，特别是在建造短期应用的大跨度建筑时，就更为经济。
而且膜结构能够拆卸，易于搬迁。
3.节能性由于膜材本身具有良好的透光率（10-20%），建筑空间白天可以得到自然的漫射光，可以节约大量用于照明的能源。
4.自洁性膜材表面加涂的防护涂层（如PVDF、PTFE等）,具有耐高温的特点，而且本身不发粘，这样落到膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗而达到自洁的效果。
5.大跨度无遮挡的可视空间膜结构一改传统建筑材料而使用膜材，其重量只是传统建筑的三十分之一。
而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度（无支撑）建筑上实现时所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡的可视空间。
6.工期短膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成，可减少现场施工时间，避免出现施工交叉，相对传统建筑工程工期较短。
膜结构材料的特性:PTFE膜材料的特点：1.强度高、耐久性好、防火难燃、自洁性好，而且不受紫外光的影响，其使用寿命在20年以上。
2.具有高透光性，并且透过膜材料的光线是自然散漫光，不会产生阴影，也不会发生眩光。
3.对太阳能的反射率高，所以热吸收量很少。
即使在夏季炎热的日光的照射下室内也不会受太大影响。
正是因为这种划时代性的膜材料的发明，才使膜结构建筑从人们想象中的帐篷或临时性建筑发展成现代化的永久性建ETFE膜材料的特点：乙烯-四氟乙烯共聚物，耐擦伤性、耐磨性、耐高温、耐腐蚀，绝缘性、高安全性材料。
膜结构的类型
膜结构的类型膜结构是一种新型的建筑结构形式，它以薄膜材料为主要构件，通过张拉或充气等方式使其形成空间结构。
膜结构具有轻质、高强、透光、隔热、防水、耐腐蚀等优点，被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心、机场、车站等建筑领域。
下面将介绍几种常见的膜结构类型。
1. 球面膜结构球面膜结构是一种以球面为基础形态的膜结构，它具有优美的外观和良好的空间感。
球面膜结构通常采用双曲面或抛物面的形式，通过张拉膜材料使其形成球面结构。
球面膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。
2. 圆锥膜结构圆锥膜结构是一种以圆锥为基础形态的膜结构，它具有独特的外观和空间感。
圆锥膜结构通常采用双曲面或抛物面的形式，通过张拉膜材料使其形成圆锥结构。
圆锥膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。
3. 双曲面膜结构双曲面膜结构是一种以双曲面为基础形态的膜结构，它具有优美的外观和良好的空间感。
双曲面膜结构通常采用双曲面的形式，通过张拉膜材料使其形成双曲面结构。
双曲面膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。
4. 网壳膜结构网壳膜结构是一种以网壳为基础形态的膜结构，它具有优美的外观和良好的空间感。
网壳膜结构通常采用网壳的形式，通过张拉膜材料使其形成网壳结构。
网壳膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。
膜结构是一种新型的建筑结构形式，它具有轻质、高强、透光、隔热、防水、耐腐蚀等优点，被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心、机场、车站等建筑领域。
不同类型的膜结构具有不同的外观和空间感，可以根据具体的建筑需求进行选择。
膜结构知识介绍范文
膜结构知识介绍范文膜结构是一种特殊的建筑结构形式，通过薄膜材料的拉力和轻质结构体系来支撑整个建筑。
膜结构具有轻质、自重小、透光性好、施工周期短等优势，广泛应用于体育馆、展览馆、会议中心、车站等建筑类型。
以下将介绍膜结构的种类、特点和应用。
一、膜结构的种类1.膨胀膜结构：通过充气或加热，使薄膜表面形成膨胀状态。
其支撑结构可以采用气囊、金属索或其他刚性材料。
2.张力膜结构：通过拉力将薄膜拉紧，并使用钢索或钢筋等刚性材料对其进行支撑。
3.空气撑起膜结构：利用气压将薄膜充气，使其形成空气膜状，并通过加固结构进行支撑。
4.混合型膜结构：综合利用以上几种膜结构形式的特点，采用多种材料和结构形式进行组合。
二、膜结构的特点1.轻质性：膜结构采用轻质材料，自重较小，能够减轻建筑物的负荷。
2.透光性：膜材料具有一定透光性，能够实现室内采光，节约能源。
3.柔性：膜结构可根据需要进行自由变形，并能承受一定的风荷载和地震力。
4.施工周期短：膜结构采用标准化构件，施工工序简单，能够大幅缩短施工周期。
5.艺术性：膜结构可以采用多种颜色和形状，创造出艺术感染力强的建筑形象。
三、膜结构的应用1.体育馆：膜结构可以用于搭建体育馆的屋盖，如鸟巢、水立方等，具有良好的采光效果和声学效果。
2.展览馆：膜结构可以用于搭建展览馆的临时展馆，形成独特的建筑形象，吸引观众。
3.会议中心：膜结构可以用于搭建会议中心的大厅，提供良好的视觉效果和空间感。
4.车站：膜结构可以用于搭建车站候车亭的屋盖，提供良好的遮阳和雨水防护。
5.商业中心：膜结构可以用于商业中心的广场遮阳结构，提供舒适的休闲空间。
总之，膜结构作为一种新兴的建筑结构形式，已经在建筑领域得到广泛应用。
它不仅具有轻质、透光、柔性等特点，还能够实现快速施工和艺术创造。
随着科技的不断进步，膜结构将会越来越受到重视，并在未来的建筑设计中扮演更加重要的角色。
膜结构
膜结构的工程实例
气承式膜结构是将膜面周围的边 缘固定于闭合刚性支撑结构或 基础上，利用风机对膜建筑室 内持续送风达到一定气压力， 维持稳定形态Байду номын сангаас抵抗外部荷载 作用。
。
气囊式膜结构为自立式双层膜，在 双层膜之间充气加压而形成具 有一定刚度和稳定的建筑形态， 依靠双层膜整体来承受外部荷 载。
日本大阪世博会美国馆
日本大阪世博会富士馆
索系支承式膜结构
• 索系支承式膜结构由空间索系作为主要承重结构， 在索系上布置按要求张紧的膜材。索系支承式膜 结构主要由索、杆和膜构成，其特点是三者共同 其承重作用。
膜结构的材料
• 膜材料可分为两大类:带织物基材的膜材料和不带织物基材 的膜材料。 • 带织物基材的膜材又分为两部分，内层是纤维编织成的织 物基材，外层没涂层
膜结构的形式
• 膜结构的形式有多种不同的分类方法，按 膜材料及其相关构件的受力方式，将膜分 为四种形式：空气支承膜结构，整体张拉 式膜结构，骨架支承式膜结构，索系支承 式膜结构
空气支承膜结构
空气支承膜结构是利用膜内外空气 的压力差为膜材料施加预应力，使 膜面能覆盖所形成的空间，分为气 承式和气囊式两种。
第九章
膜结构
什么是膜结构？
膜结构是20世纪中期发展起来的一种新 型建筑结构类型，是建筑与结构完美结合 的结构体系，是采用高强度柔性薄膜材料 与辅助结构通过一定方式使其内部产生一 定的预张应力，并形成应力控制下的某种 空间形状，作为覆盖结构或建筑物主体。
膜结构的特点
• • • • • • 大跨度 艺术性 经济性 安全性 自洁性 工期短
整体张拉式膜结构
• 整体张拉式膜结构是由稳定的空间双曲面 张拉膜面、支承桅杆体系、支承索与边缘 索等构成的体系。
薄膜结构
双轴拉伸试验荷载-变形曲线
双轴拉伸 11070 9000
单轴拉伸 10500 8100
差异 5.51% 10.0%
膜材的撕裂强度
• 膜材的撕裂强度比拉伸强度低得多。 • PVC膜材具有中等的撕裂强度，PTFE膜材具有
较高的撕裂强度。 • 实际工程中，很多破坏都是由撕裂造成的，因此
在膜结构设计中要特别注意避免应力集中。
直径310m
2010上海世博会世博轴膜结构
膜总展开面积：64000㎡ 索总长度：21000m
§5.1.3 薄膜结构的特点
1. 形状丰富多彩，极具视觉感染力
曲面存在着无限的可能性，这意味着膜结构的形 状可以随着建筑师的想象力而任意变化。
2. 建筑、结构和材料紧密结合
• 膜材既是覆面材料，有是主要受力构件。 • 膜结构设计打破了传统的“先建筑、后结构”
PTFE膜材与PVC膜材
• PTFE膜材：永久性膜材 （25年） 玻璃纤维基层＋聚四氟乙烯(PTFE) 涂层 品质卓越，价格也较高
• PVC膜材：半永久性膜材 （10~15年） 聚酯纤维结构＋聚氯乙烯(PVC)涂层 ＋聚偏氟乙烯 (PVDF) 面层 应用广泛，价格适中
拉维恩大学学生活动中心
Student Center (University of La Verne) ，California, USA, 1973
①
③
②
1. Silver Dome，Pontiac, 1975
220x168m
2. Metro Dome, Minneapolis, 1982 215x180m
3. B.C. Place Stadium, Canada, 1983 232x190m
沙特吉达机场候机大厅，1982，420000m2
膜结构简单介绍
膜结构简单介绍膜结构（MembraneStructure），也即张拉膜结构（TesionedMembraneStructure），是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成的稳定的承力体系。
膜材只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。
古老的膜结构在公元前几千年就已经出现，最早是由天然枝条和兽皮搭成的帐篷（Pavilion），然后发展到由铁木和帆布制作成各种各样的形状。
但是，从欧洲古罗马帝国、中国汉朝时代到十九世纪末，膜结构几乎处于一个停滞发展的阶段。
直到第二次工业革命，化学工业和工程力学迅速发展，高分子合成材料技术得到大力改进，膜材料摆脱茹毛饮血的状况，现代膜结构才开始蓬勃发展。
另外，两次世界大战也加快了膜结构的发展。
1917年美国兰彻斯特建议利用新发明的电力鼓风机将膜布吹胀，作野战医院，但没有真正成为使用的产品。
1946年，一位名为贝尔德的人为美国军方做了一个直径15m圆形充气的雷达罩，由此而衍生出了新的膜结构工业产业。
最受人注目的是1967年FreiOtto设计的加拿大蒙特利尔博览会上的西德馆，其以轻质透明有机织片作为顶部结构，开了膜结构商业化的先河。
1970年日本大阪万国博览会上一座气承式膜结构的拟椭圆形美国馆（尺寸140×83.5m），首次采用了聚氯乙烯（PVC）涂层的玻璃纤维织物，这是世界上第一个大跨度的膜结构。
以后，膜结构象雨后春笋，迅速发展。
膜结构是随着现代科学技术发展起来的全新建筑技术表现形式，是材料科学、建筑学、结构力学以及现代环境学高速发展的综合产物。
20世纪60年代随着现代柔性建筑材料的发展，建筑师们从帐篷着一最古老的简单建筑结构出发，构造出了魔幻般的形式——膜结构。
它可以构成单曲面，多曲面等不同建筑结构形式，满足了建筑师们对建筑与美学高度统一的要求。
柔性材料具有透光和防紫外线功能，在一些室外建筑和环境小品中得到广泛的应用。
膜结构原理
膜结构原理膜结构的定义什么是膜结构膜结构是一种以膜为主要结构单元的空间结构体系。
膜结构与传统建筑结构不同，它是由弹性薄膜材料组成的，具有较高的柔性和变形能力。
膜结构的特点轻质化膜结构采用轻质材料，薄膜本身具有轻质特性，使整个结构的自重较轻，可以降低地基负荷。
强度高膜结构材料具有较高的抗张强度和耐倒伏性能，能够抵御风荷载和外部荷载引起的变形和破坏。
易于成型膜结构可以采用热成型、喷涂成型等方式进行成型，可以根据设计需要制作各种形状的膜结构。
维护成本低膜结构通常采用耐候性较好的材料，具有较长的使用寿命，维护成本低。
膜结构的原理膜结构材料的选择膜结构的主要材料有聚脂薄膜、PTFE膜、PVDF膜等。
选择合适的膜材料可以保证膜结构的强度和耐倒伏性能。
膜结构的构件形式膜结构的构件形式主要有张拉构件和压力构件。
张拉构件常用钢索或钢轨，通过张拉力使膜材料保持平整。
压力构件则通过气压或水压将膜材料充气或充水，使其产生相应的形状。
膜结构的稳定性分析膜结构的稳定性分析是设计膜结构时必不可少的一步。
通过对结构的受力分析和模拟计算，确定膜结构的合理形状和稳定性。
膜结构的安装施工膜结构的安装施工需要严格按照设计要求进行。
首先要进行地基处理，确保地基的平整度和稳定性。
然后根据设计图纸和工艺要求进行膜材料的张拉和安装。
膜结构的维护与保养膜结构的维护与保养是保证膜结构长期使用的关键。
定期对膜结构进行检查，及时修补损坏的膜材料，清理膜面上的污物，防止膜结构老化和破损。
膜结构的应用领域体育场馆膜结构因其轻质化、可塑性强的特点，在体育场馆的应用较为常见。
可以用于搭建篮球馆、游泳馆等。
展馆膜结构的形式多样，适合用于展馆的建筑。
可以根据展览的需要进行形状设计，展现出独特的空间感。
建筑遮阳膜结构可用于建筑的遮阳措施。
膜结构可以过滤掉阳光的直射，减少室内照明的能耗，保持室内温度的稳定。
购物中心膜结构的柔性和变形能力使其适合用于购物中心的建筑。
可以使用不同形状和颜色的膜材料，创造出各种各样的建筑外观。
膜结构
一、膜结构概述膜结构是用多种高强薄膜材料( PVC 或Teflon) 及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定的方式使其内部产生一定的预应力以形成某种空间结构形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。
膜结构有如下特点:造型活泼优美, 富有时代气息; 自重轻,适合大跨度的建筑; 可充分利用自然光,减少能源消耗;造价相对低廉,施工速度快;结构抗震性能好, 使用范围广。
膜结构可分为张拉膜结构和充气膜结构两大类。
张拉膜结构又可分为边界直接张拉成型和通过支撑、悬挂等成型两种;充气膜结构可分室内充气式和充气构件式两种。
张拉膜结构具有造型优美柔和、使用维护方便等特点,它适用于中小跨度的结构中,支撑、悬挂式也能用于大跨度结构中, 充气式膜结构适用于大中型跨度的建筑,但使用期间维护较为麻烦。
二、充气式膜结构早在1917 年,英国威廉·兰切斯特(Willian Lanchester)首次提出气承式( air - supported)帐篷,用于野战医院,并申请了专利,但由于当时的技术条件原因没有成为现实。
直到1946 年,美国沃尔特·勃德(Walter Bird)才首次造成了一座直径15m 的充气穹顶。
之后,德国的F. 奥托( F. Ot to) 把皂膜原理应用到膜结构设计中, 取得了不少经验。
1967年第一届国际充气结构会议在德国斯图加特( Stuttgart )召开。
这无疑给充气结构的发展注射了兴奋剂。
随后,各式各样的膜结构建筑出现在1970 年大阪世界博览会上,其中最具代表性的是D.盖格( David Geiger)设计的美国馆( T he U. S. Pavilion) , 其平面是140m×80m 椭圆形的室内充气结构,其次是川口卫( Mamoru Kaw aguchi) 设计的充气香肠构件式的富士馆( 图1)。
后来人们认为: 70 年大阪博览会是把膜屋顶系统地、商业性地向外界介绍的开始, 尤其是川口卫在这一领域内的研究成果,引起了国际的关注,是劲性结构向柔性结构转变的开始, 是建筑业的一个转折, 一次革命,尤如1851 年伦敦博览会上水晶宫( The Crystal Palace) 的建成,向人们展示了工业化建筑技术和幕墙施工技术; 1889 年巴黎博览会上埃菲尔铁塔( T he Eiffel Tow er )展示了摩天技术的能力和可能性一样, 1970 年大阪博览会展示了人们可以用膜结构建造永久性建筑。
膜结构定义
膜结构定义膜结构是一种特殊的结构形式，它以薄膜为主要构件，通过张力和形变来支撑和传递荷载。
膜结构具有轻巧、灵活、美观等特点，在建筑、航空航天、体育场馆等领域得到广泛应用。
膜结构的主要构件是膜材料，常见的膜材料有聚氨酯、聚氯乙烯和聚酯等。
这些薄膜材料具有良好的延展性和耐久性，能够承受较大的荷载并保持形状稳定。
膜材料通过张拉在支撑结构上，形成曲面或双曲面的形状，从而实现整个膜结构的稳定性。
膜结构的搭建过程需要考虑材料的选择、结构的设计和施工的实施等因素。
首先，根据实际情况选择适合的膜材料，考虑到使用环境、荷载要求和耐久性等因素。
其次，根据膜结构的形状和尺寸，设计合理的支撑结构，使膜材料能够承受荷载并保持形状稳定。
最后，根据设计方案进行施工，将膜材料张拉在支撑结构上，形成整个膜结构。
膜结构具有许多优点。
首先，膜结构的重量轻，相比于传统的混凝土或钢结构，可以减少大量的材料消耗，降低建筑物的自重。
其次，膜结构的形状灵活多样，可以根据需要设计出各种曲线、曲面或双曲面的形状，增加建筑物的美观性。
此外，膜结构还可以透光透气，提供良好的采光和通风效果，使室内空间更加舒适。
膜结构在建筑领域得到广泛应用。
在大型体育场馆、展览馆和会议中心等场所中，膜结构被用于搭建屋顶和覆盖物，可以提供大跨度的无柱空间，使人们可以在室内进行各种活动。
此外，膜结构还可以用于建筑物的外墙和遮阳设施，起到保护和装饰的作用。
在航空航天领域，膜结构被用于搭建飞艇和宇航器的外壳，具有轻巧和耐久的特点。
除了建筑和航空航天领域，膜结构还可以应用于防水和防腐保护等方面。
膜材料具有良好的防水性能，可以用于建筑物的屋面和外墙，防止雨水渗透。
此外，膜结构还可以用于液体或气体的贮存和输送，在化工和环保领域发挥重要作用。
膜结构作为一种特殊的结构形式，具有许多优点和应用价值。
随着科学技术的不断发展和创新，膜结构将会有更广泛的应用前景。
通过不断改进材料和设计，提高膜结构的强度和稳定性，可以使其在更多的领域发挥作用，为人们的生活和工作带来便利和美好。
膜结构(membranestructure)中学生物理百科知识
膜结构（membranestructure）中学生物理
百科知识
人才源自知识，而知识的获得跟广泛的阅读积累是密不可
分的。
古人有书中自有颜如玉之说。
杜甫所提倡的读书破万卷, 下笔如有神等，无不强调了多读书广集益的好处。
这篇膜结构(membranestructure)中学生物理百科知识，希望可以加强你
的基础。
膜结构（membranestructure）膜结构(membranestructure)膜结构是指构成膜的脂类和蛋白质的空
间排列。
图中的双层是脂类双分子层，具有很低的通透性，疏水部分的非极性端彼此相对。
a是具有疏水与亲水两部分，分
别与磷脂的疏水与亲水部分结合的嵌入蛋白;b是横跨脂类双
层中的嵌入蛋白;c是分布于脂类双层中的嵌入蛋白;d乃周缘
蛋白，它分布于脂类双分子层的表面;e为与嵌入蛋白相连接
的周缘蛋白。
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物理百科知识。
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膜结构
·膜材料的性质 ：
膜作为继木材、砖石、金属、 膜作为继木材、砖石、金属、混凝土 之后的第五代建筑结构材料，具有显著的 之后的第五代建筑结构材料， 自身特性。 自身特性。第一代木材和第三代钢材拉压 性能均良好， 性能均良好，第二代砖石和第四代混凝土 则只具备良好的抗压能力， 则只具备良好的抗压能力，作为第五代的 膜材料则只能受拉， 膜材料则只能受拉，没有承压和抗弯曲能 这是膜的最本质的特征。 力，这是膜的最本质的特征。
充气式膜结构
张拉式膜结构
骨架式膜结构
组合式膜结构
膜结构具有以下优点： 3 膜结构具有以下优点： 1、造型的艺术性。 2、良好的自洁性。 3、施工的快捷性。 4、较好的经济性。 5、 结构自重轻，非常适合于建造大 跨度空间结构。
4 膜材介绍
·膜材料的组成和分类 膜材料的组成和分类
膜材就是氟塑料表面涂层与织物布基 按照特定的工艺粘合在一起的薄膜材料。 常用的氟素材料涂层有PTFE（聚四氟乙 烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）、PVC（聚 氯乙烯）等。织物布基主要用聚酯长丝 （涤膜结构按结构受力特性大致 可分为充气式膜结构、张拉式膜结构 （Tension/Suspension membrane structure）、骨架式 膜结构（Frame membrane structure，Cable dome membrane structure）、组合式 膜结构（Compound membrane structure）等几大类。
5.喷刷面漆 5.喷刷面漆
6.钢构件吊装 6.钢构件吊装
7.膜材吊装 7.膜材吊装
8.压膜边 8.压膜边
9.帽口固定 9.帽口固定
10.工程竣工 10.工程竣工
与膜结合的结构大致有下述几类: 6 与膜结合的结构大致有下述几类:
膜结构
设计编辑
膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量，确定各控制点的坐标、结构形式，选用膜材和施工方案。初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度，抗剪强主芤很差，因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高，对膜结构而言，任何时候不存在无应力状态，因此膜曲面形状最终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡，并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较大，且随着形状的改变，荷载分布也在改变，因此要精确计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。荷载分析的另一个目的是一确定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少，这就要求施加初始张应力的程度要满足在最不利荷载作用下应力不致减少到零，即不出现皱褶。因为膜材料比较轻柔，自振频率很低，在风荷载作用下极易产生风振，导致膜材料破坏，如果初始预应力施加过高，膜材涂变加大，易老化且强度储备少，对受力构件强度要求也高，增加施工安装难度。因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面，如何通过二维材料的裁剪，张拉形成所需要的三维空间曲面，是整个膜结构工程中最关键的一个问题，这正是裁剪分析的主要内容。
以钢构或是集成材构成的屋顶骨架，在其上方张拉膜材的构造形式，下部支撑结构安定性高，因屋顶造型比较单纯，开口部不易受限制，且经济效益高等特点，广泛适用于任何大，小规模的空间。
膜结构主要成分
膜结构主要成分膜结构是一种采用膜片作为主要构件的建筑结构形式。
膜结构主要由膜片、膜杆和膜节点三部分组成。
膜片是膜结构的主要承载构件，一般采用聚合物材料或玻璃纤维材料制成。
膜片具有轻质、柔性、透光性好等特点，能够承受一定的荷载并保持稳定形状。
膜片的形状可以是平面的，也可以是曲面的，根据需要可以采用不同的膜片形式。
膜杆是连接膜片的支撑构件，一般采用钢材或铝合金材料制成。
膜杆可以根据膜片的形状和布置方式进行调整，以保证膜片的张力均匀分布。
膜杆的连接方式一般采用螺栓连接或焊接连接，以确保结构的稳定性和安全性。
膜节点是连接膜杆和膜片的关键部分，一般采用金属材料制成。
膜节点的设计要考虑膜片的受力情况，保证膜片与膜杆之间的连接牢固可靠。
膜节点的形式多样，常见的有球面节点、锥面节点和平面节点等。
膜结构具有多种优点。
首先，膜结构的重量轻，能够减小建筑物的自重，节省材料和能源。
其次，膜结构形式多样，可以根据需要设计出各种形状和尺寸的建筑物，具有较大的设计自由度。
此外，膜结构的施工周期短，可以快速搭建，节约时间和成本。
最重要的是，膜结构具有良好的抗风、抗震和抗雪能力，能够适应各种恶劣气候条件下的使用需求。
膜结构广泛应用于建筑、体育场馆、展览馆、车站、机场等场所。
在建筑方面，膜结构可以用于建造大跨度的体育馆、会议中心、购物中心等。
在体育场馆方面，膜结构可以用于建造篮球馆、足球场、游泳馆等。
在展览馆方面，膜结构可以用于建造临时展馆、博物馆等。
在车站和机场方面，膜结构可以用于建造候车亭、航站楼等。
膜结构在设计和施工过程中需要考虑多个因素。
首先，需要考虑膜片的材料选择和厚度确定，以满足结构的承载能力和透光要求。
其次，需要进行结构的静力分析和动力分析，确保结构的稳定性和安全性。
此外，还需要考虑膜结构的防水、防火和防腐等性能，以延长结构的使用寿命。
膜结构作为一种新型的建筑结构形式，具有轻质、柔性、透光等特点，被广泛应用于各个领域。
什么是膜结构
什么是膜结构？
膜结构(Membrane Structure)，即张拉膜结构(Tesioned Membrane Structure)，是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成稳定的承力体系。
膜结构通过(钢架、钢柱或钢索)一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式，膜只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。
由于张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力，以抵抗外部荷载的作用，因此在一定初始条件（边界条件和应力条件）下，其初始形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题，都需要有计算来确定，因此计算机技术的迅猛发展为张拉膜结构的应用开辟了广阔的前景。
目前国外一些先进的膜结构设计制作软件已非常完善，人们可以通过图形显示看到各种初始条件和外荷载作用下的形状与变形，并能计算任一点的应力状态，使找形（初始形状分析）、裁剪和受力分析集成一体化，使得膜结构的设计大为进步，它不但能分析整个施工过程中各个不同结构的稳定性和膜中应力，而且能精确计
算由于调节索或柱而产生的次生应力，完全可以避免各种不利荷载式工况产生的不测后果。
膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类.充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10㎜～30㎜水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度.张拉摸结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活。
膜结构精品PPT课件
图9-2-8 拉索的布置
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第九章 膜结构
9.2 充气膜结构
9.2.2 气承式膜结构
日本第1届世界园艺博览会兰花馆太阳馆（圆形建筑）半 径为75米，月亮馆（弧形建筑）最大跨度为40米。
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第九章 膜结构
9.2 充气膜结构
9.2.2 气承式膜结构
图9-2-10 第一穹顶平面及立面图 图9-2-11 第二穹顶平面图
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第九章 膜结构
9.2 充气膜结构
9.2.2 气承式膜结构
气承式膜结构是通过鼓风系统向建筑物内充气， 使室内外保持一定的压力差，并产生一定的预张 应力，以保证体系的刚度，使覆盖膜撑起 。
膜与地面采用沙包或锚固索固定。
图9-2-7气承式膜结构
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第九章 膜结构
9.2 充气膜结构
9.2.2 气承式膜结构
基层为纤维编织物：受力结构 附着于基层上的涂层：密实、保护基层作用外，还有防火、 防潮、透光 ❖ 常用膜材类别： 第1类，聚酯纤性织物加聚氯乙烯（PVC）涂层 第2类，无机材料织物加聚四氯乙烯（PTFE）涂层 第3类，改进PVC膜材 第4类，ETFE膜材，号称软玻璃、塑料王
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第九章 膜结构
9.1 概述
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第九章 膜结构
9.1 概述
9.1.1膜结构的特点
使用范围广、可拆卸、易运输。适用于广阔的地域，拆 卸安装时间短。
总之：膜结构建筑外观飘逸，空间开阔灵秀、结构轻盈、 透光阻燃、经久自洁、安装快捷、节能降耗、造价适中、 维修简便。由于膜材造型运用很灵活，尤其使大跨距的 建筑，特别能突显设计者的创意及设计要求。在奥运会、 世博会等大型建设工程中，已经大显身手。
9.1.2薄膜材料的组成和分类
膜结构的三种分类
膜结构的三种分类膜结构是一种特殊的结构形式，主要由柔性薄膜材料构成，通过张力与预应力相互作用形成稳定的结构体系。
膜结构的主要特点是轻质、高强度、透光、透气和可变形。
根据膜材料的形态和组织结构，以及构件连接方式的不同，膜结构可以分为以下三种分类。
1.波纹膜结构波纹膜结构是由一系列波状膜片构成的，在三维空间中形成规则的波纹表面。
波纹膜结构的特点是膜片之间有成对的连接点，通过连接件将膜片固定在一起。
波纹膜结构通常采用双曲面或抛物面等几何形状，可以轻松地形成空间覆盖，提供大面积遮阳和防雨功能。
波纹膜结构广泛应用于体育场馆、展览馆、室外广场等场所。
2.张拉膜结构张拉膜结构是由一片片平面薄膜经拉力固定在支撑框架上形成的结构体系。
张拉膜结构多采用自重和预拉力双重受力的方式，以保持膜片的稳定性和平整性。
张拉膜结构能够提供大跨度的遮阳和防雨功能，同时具有高强度、轻量化、透光性好等优点。
张拉膜结构常应用于体育馆、会展中心、车站等场所。
3.气囊膜结构气囊膜结构是由充气膜片组成的，通过外部气源提供气体，使薄膜膨胀并构成稳定的结构形式。
气囊膜结构可以根据需要调整气囊的形状和体积，实现不同的遮阳和灯光效果。
气囊膜结构具有轻质、耐候性好、构造简单等特点，适用于建筑物立面、景观装饰等领域。
同时，气囊膜结构也可作为临时性活动场所的遮阳设施，例如展览帐篷、活动帐篷等。
总之，膜结构根据薄膜材料的形态和组织结构、构件连接方式的差异，可以分为波纹膜结构、张拉膜结构和气囊膜结构。
这些不同类型的膜结构各有优劣，可以根据具体的使用需求和设计要求进行选择。
膜结构的应用广泛，它不仅仅是建筑领域的一种结构形式，还涵盖了众多领域，如体育、文化、展览、商业、旅游等，为城市的发展和建设提供了新的可能性。
膜结构的形式
膜结构的形式
膜结构是一种以膜材料为主要构件的结构形式，它通常由膜材料、支撑结构和连接节点组成。
膜材料具有轻质、柔韧、透光、防水、耐候性能优异的特点，使得膜结构具有了很高的空间美学价值和实用性。
膜结构的形式多种多样，根据不同的形态和应用需求，可以分为以下几种：
1. 薄膜结构：薄膜结构是最基本的膜结构形式，它由一层薄膜材料覆盖在支撑结构上形成。
这种结构形式适用于展馆、体育场、车站、码头等场所。
2. 膜面结构：膜面结构是由多个薄膜面组成的，它可以构成各种复杂的形态，如球形、圆锥形、双曲面等。
这种结构形式适用于景观亭、公园、广场等场所。
3. 紧张膜结构：紧张膜结构是通过张拉膜材料在支撑结构上形成的，它可以形成各种复杂的形态，如悬索式、网壳式、双曲面等。
这种结构形式适用于大型体育场馆、展览中心、机场等场所。
4. 膜杆结构：膜杆结构是由膜材料和钢管或铝合金管组成的，它可以构成各种复杂的形态，如圆锥形、多边形等。
这种结构形式适用于展览中心、景观亭等场所。
总之，膜结构的形式多种多样，广泛应用于建筑、景观、体育、交通等领域。
它不仅具有美观、实用的特点，还能提高建筑和场馆的使用效率和舒适度。
随着科技的进步和材料技术的不断发
展，膜结构将会有更广阔的应用前景。
膜结构
充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边，利用送风系统让室内气压上升到一定压力后，使屋顶内外产生 压力差，以抵抗外力，因利用气压来支撑，及钢索作为辅助材，无需任何梁，柱支撑，可得更大的空间，施工快 捷，经济效益高，但需维持进行24小时送风机运转，在持续运行及机器维护费用的成本上较高。
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(3)隔音效果较差。单层膜结构只能用于隔音要求不高的建筑。
(4)抵抗局部荷载能力差。屋面会在局部荷载作用下形成局部凹陷，造成雨水或雪的淤积，使屋盖在淤积处 的荷载增加，可能导致屋盖撕裂(帐蓬结构)或翻转(充气结构)。
(5)充气结构还需要不停地送风，因此维护和管理特别重要。另外。气承式充气结构必须是密闭的空间，不 宜开窗。
膜的材料分为织物膜材和箔片两类。高强度箔片近几年才开始应用于结构。织物是由纤维平织或曲织生成的， 织物膜材已有较长的应用历史。结构工程中的箔片都是由氟塑料制造的，它的优点在于有很高的透光性和出色的 防老化性。
分类
膜结构建筑造型丰富多彩，千变万化，按照支承方式分为充气式膜结构、张拉膜结构和骨架支承膜结构。
膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构类型，它打破了纯直线建筑风格的模式，以其独有的优美 曲面造型，简洁、明快、刚与柔、力与美的组合，给人耳目一新的感觉，同时给建筑设计师提供了更大的想象和 创造空间。膜结构具有强烈的时代感和代表性，是集建筑学、结构力学、精细化工、材料科学、计算机技术等为 一体的多学科交叉应用工程，具有很高的技术含量和艺术感染力，其曲面可以随建筑师的设计需要任意变化。结 合整体环境，建造出标志性的形象工程，并且实用性强、应用领域广泛。既可应用了大型公共设施，如体育场馆 的屋顶系统、机场大厅、展览中心、购物中心、停车场、站台设施等。又可应用于休闲设施、工业设施、入口廊 道以及标志性或景观性的建筑、小品等。
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工业设施
•工厂 •仓库 •科研中心 •处理中心 •温室 •物流中心
景观设施
•建筑入口 •标志性小品 •步行街 •停车场
•商店门（挑檐） •码头 •商业街 •加油站 •天桥连廊
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膜结构主要应该领域
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主要应该领域
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膜结构材质分类
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膜结构材质分类
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膜结构的特性
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膜结构的特性
膜结构 的特点
膜材料的发明， 膜材料的发明，使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑
重量轻、强度高、 重量轻、强度高、防火难 燃、自洁性好，不受紫外 自洁性好， 线影响、抗疲劳、 耐扭 线影响、抗疲劳、 曲、耐老化、使用寿命长 耐老化、
高透光率， 高透光率，热吸收量很少 应用领域广泛、 应用领域广泛、能覆盖大 跨度空间及施工周期短
目前建筑膜材广泛认可的标准是日本JISA-93所规定的A、B、C三类，是根据其防火 性能的优劣来划分的。
A
最 好
B
以玻璃纤维织物为基材涂PTFE而成。 以玻璃纤维织物为基材涂PTFE而成。 PTFE而成
次 之
C
以玻璃纤维织物为基材涂PVC而成。 以玻璃纤维织物为基材涂PVC而成。 PVC而成
第三
以聚酯（涤纶）织物为基材涂PVC而成。按涂层材料分， 以聚酯（涤纶）织物为基材涂PVC而成。按涂层材料分， PVC而成 有聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、 ）、聚偏氟乙烯 ）、聚氟乙 有聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙 PVF）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、橡胶等。 ）、聚氯乙烯 ）、聚氨酯 ）、橡胶等 烯（PVF）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、橡胶等。
材质
历史
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膜结构主要应用领域
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膜结构主要应该领域
膜结构主要应该领域
文化设施
•展览中心、 •剧场 •会议厅 •博物馆 •植物园 •水族馆
体育设施
•体育场 •体育馆 •健身中心 •游泳馆 •网球馆 •篮球馆
商业设施
•商场 •购物中心 •酒店 •餐厅
交通设施
•机场 •火车站 •公交车站 •收费站
自洁性、透光节能性、 自洁性、透光节能性、经 济性、艺术性、 济性、艺术性、防火性与 抗震性、造型多样性 抗震性、
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中国膜结构市场发展前景
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中国膜结构市场发展前景
中国膜结构的发展迅速，市场规模不断的扩大。 1995年开始，当时只是建造了一个面积为3300 中国膜结构的发展迅速，市场规模不断的扩大。从1995年开始，当时只是建造了一个面积为3300 年开始 平方米的膜结构。 1996年至2001年 六年内在体育场馆的建造的膜结构达379,000平方米，其中PVDF 年至2001 379,000平方米 平方米的膜结构。从1996年至2001年，六年内在体育场馆的建造的膜结构达379,000平方米，其中PVDF 建筑膜材的使用占到了一半。由于一些大型体育场的建成，PVDF建筑以平均每年20%的速度增长 建筑以平均每年20%的速度增长。 建筑膜材的使用占到了一半。由于一些大型体育场的建成，PVDF建筑以平均每年20%的速度增长。2003 年运用在体育场馆的PVDF建筑膜材约为36万平方米。此后，膜材被应用于大小不等的体育场盖篷上， PVDF建筑膜材约为36万平方米 年运用在体育场馆的PVDF建筑膜材约为36万平方米。此后，膜材被应用于大小不等的体育场盖篷上， 并占据了膜结构一定的份额，预测中国的膜结构将继续以每年20%左右的速度增长， 20%左右的速度增长 并占据了膜结构一定的份额，预测中国的膜结构将继续以每年20%左右的速度增长，市场需求量将不断 增大。预计在2012年中国PVDF建筑膜材的需求将接近1000万平方米。（如下图所示） 2012年中国PVDF建筑膜材的需求将接近1000万平方米。（如下图所示 增大。预计在2012年中国PVDF建筑膜材的需求将接近1000万平方米。（如下图所示）
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膜结构行业简介
定义 膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料 (PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力 以形成某种空间形状, 作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。 膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成.基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料;涂层材 料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯（PVC）和玻璃纤维覆聚聚 四氟乙烯（Teflon）。 世界上第一座充气膜结构建成于1946年，设计者为美国的沃尔特·勃德（W.Bird），这是一座 直径为15的充气穹顶。1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议，无疑给充气膜 结构的发展注入了兴奋剂。随后各式各样的充气膜结构建筑出现在1970年大阪世界博览会上。
膜 结
构
目录
一．膜结构行业简介 二．膜结构主要应用领域 三．膜结构材料分类 四．膜结构的特性 五．中国膜结构市场发展前景
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膜结构行业简介
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膜结构行业简介
膜结构在国内的应用晚于世界近50年，但近10几年来，膜结构在国内的应用 发展速度高于世界任何地区。目前，膜结构已广泛应用于大型体育场馆、展览中 心、航空和铁路交通、文化娱乐等公共建筑中，雕塑、小品等小型临时建筑也在 公共绿地和公园中极为普遍。膜结构之所以得到如此众多的建筑师的青睐和日益 广泛的应用，根本原因在于膜材料的独特性。区别于传统建筑材料钢、混凝土及 玻璃的“刚性”本质，膜材料是一种完全“柔性”的材料，又是一种介乎不透明 的钢或混凝土与全透明的玻璃之间的“半透光”的材料。因这些特质，膜结构可 以生成各类丰富多彩、复杂多变的空间光滑曲面，能够充分反映建筑师的独特个 性，甚至能够生成令建筑师感到惊喜的出乎其意的建筑效果。