膜结构体系施加预张力
膜结构介绍
膜结构介绍 一种适合建筑的新材料的出现，必然引建筑结构的革命，如历史上的混凝土和钢材，70年代以来，以欧美为中心发展起来的新型织物膜材，也是如此，用这种优良的织物，辅以柔性或钢性支撑，可绷成一个曲率互反，有一定刚度和张力的结构体系。
这种全新的建筑结构形式，集建筑学、结构力学、材料学与精细化工、计算机技术等为一体，具有以下优秀的特点： 1、造型的艺术性。
它既能充分发挥建筑师的想象力，又能体现结构构件清晰受力之类。
2、良好的自洁性。
膜建筑中采用具有防护涂层的膜材，可使建筑具有良好的自洁效果，同时保证建筑的使用寿命。
3、施工的快捷性。
膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成，现场只进行半成品组装，因此施工简便快捷，施工周期短。
4、较好的经济性。
由于膜材具有一定的透光率，白天可减少照明强度和时间，因而比较节约能源，降低了长期使用费用，同时夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。
5、 结构自重轻，非常适合于建造大跨度空间结构。
膜结构的分类 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 strcture，Cable dome membrane structure）、组合式膜结构（Compound membrane structure）等几大类。
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 应 用 领 域：★ 体育设施： 体育场、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等。
★ 商业设施： 商场、购物中心、大型会展场所、餐厅、酒店（挑檐）等。
★ 文化设施： 展览中心、剧院、会议厅、博物馆、植物园、水族馆、音乐广场等。
★ 交通设施： 机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、天桥连廊等。
★ 工业设施： 工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心等。
★ 景观设施： 建筑入口、标志性建筑或景观性小品、广场休闲区、海滨娱乐休闲建筑、居住小区、游乐场、步行街、停车场、楼宇屋顶改造更新等。
膜结构的应用和施工
膜结构的应用和施工本文简要介绍膜材料的主要类型、膜结构设计基本原理、膜结构的施工工艺，并探讨防火设施和膜结构配套使用之间的关系，以达到既能采用新颖建筑材料，又能满足防火工作要求，顺利通过消防验收的双赢目的。
1. 前言史前的人类用帐篷和伞来挡风遮雨，一般采用皮革或自然编织物制造，帐篷是人类历史上最早出现的膜结构建筑，帐篷和伞一样都反映着膜结构最原始的特点——即预加张力的薄层。
“膜”（Membrane）这个词最早源于拉丁文，其含义是“轻且有张力”。
20世纪50年代以来，随着高分子科学的发展，膜材的性能有很大的提高。
带高分子覆盖的织物与塑料在膜结构领域的应用已有30多年的历史。
美国拉文丁大学校园中心于1973年成为世界上首次使用PTFE膜材的膜结构工程。
如今，膜结构在国外早已得到广泛应用；在国内正在被人们逐步接受并用于体育场馆、会展场馆等建筑中。
2. 膜材料膜材的选用与膜在建筑结构中的安装的位置和所起作用有关。
现代膜结构使用的工程膜材主要有两种类型：一是以聚脂纤维织物结构为基材，五层复合聚氯乙烯树脂类材料制成的工程膜材（PVC）；二是以玻璃纤维为基材，面层复合四氟聚脂类材料而成的永久性建筑膜材（PTFE）。
2.1 几种常见的膜材。
(1) PVC复合材料织物这种膜可抵抗恶劣气候，并有紫外线隔离能力。
用这种膜材制成的膜结构容易安装，且表面光滑又容易清洁。
PVC类膜在防火类别是阻燃的，其透光率一般可达20%，平均使用寿命大约5--20年。
(2) PTFE覆层式玻璃纤维织物这种属于较高级的膜材，用于永久性的建筑结构中。
该膜材张力极高，可抵抗紫外线，防火类别为阻燃，光滑的表面有着较高的反射率和自洁率，由于受到膜材厚度的限制，其透光率一般在12%左右。
平均使用寿命大于30年。
(3) PVC类织物匀质的PVC类织物可用于半透明或透明的内结构。
该膜材有较强的散射能力，适用于背光的天花板以及投影屏幕，其透光率与PVC本身的性质有关：半透明的PVC，透光率为70%；透明的的PVC，透光率可达96%。
薄膜结构面面观
薄膜结构面面观摘要：膜结构作为一种新型的建筑结构体系在上世纪70年代受到人们的普遍关注，并在大空间建筑中得到广泛的应用。
本文以漫谈的方式概述膜结构的起源，发展，性能，应用及其对建筑理念的影响。
关键词：膜结构网膜结构缆索膜结构穹顶大空间0 引言所谓膜结构是指积极地利用膜状材料并在结构与建筑设计上能充分表现膜结构的特点的结构形式。
膜结构的材料特性决定了它独特的结构形态以及建筑形态。
就其对建筑造型的空间形态的影响来看，空间造型表现出一种轻逸感，建筑摆脱了沉重的结构构架，使人们从深沉厚重的建筑审美感觉中解放出来，并且逐渐接纳前者，如今轻的表现倾向于向大空间构架方向发展。
“轻”以成为建筑审美的一大特点是建筑技术的体现，而支撑这种轻盈的膜材或膜面的构造也应具有轻量感。
用大空间构架来表现轻的感觉是一种世界流行的趋势。
在欧美及世界各国的建筑师都采用独特的手法以获得这种轻的效果。
对“轻”的追求已成为某些类型建筑设计的理念。
1 发展过程膜结构真正在世界范围内发展起来的标志应是1970年的日本大阪的万国博览会，此前，在欧洲膜结构已经较为广泛的应用到了建筑设计中，但是并没有在全球的范围内普及。
其中的原因很多。
首先，膜结构是一种新型的高技术含量的建筑结构。
发展中国家及落后国家没有能力支持其技术的开发与研究更谈不上应用到建筑设计当中去。
其二；作为永久性的建筑材料，必须是不燃的，而且，对建筑材料的强度和耐久性也有很高的要求。
而原来的膜结构在防火，荷载等方面都存在技术上的缺陷与不足。
因此，它无法成为永久性的建筑材料而只能用于临时性质的建筑中。
很长的一段时间内，膜结构只适用于类似博览会建筑等特殊建筑中。
但是，建筑师，结构工程师们却被这种新型结构的魅力所折服，这激发了它们研究膜结构的热情。
之后，通过若干次博览会膜结构得到了近一步的研究，膜材料也经过多次试验，逐步确立了膜结构的设计方法。
这时期进行了大量的膜结构的结构分析。
借助电子计算机对膜结构的形态及膜材料的非线性特征作了大量的研究，对膜面皱折，形状及结合处的分析已经是很普及了。
大跨空间结构—索膜结构详解
大跨空间结构—索膜结构详解索膜结构作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现，至今已有六十多年的历史，特别是到了七十年代以后，膜结构的应用得到了迅速发展。
膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。
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。
索膜结构是目前发展很快的一种新型空间结构，是一种效率极高的张力集成体系，可以充分发挥钢索的强度与张拉整体结构的空间作用。
张拉膜结构是索膜结构中最常见的一种形式，是索膜建筑的代表和精华，它通过钢索与膜材共同受力形式稳定曲面来覆盖建筑空间，具有高度的形体可塑性和结构灵活性，即通过对膜材内部施加一定的预张力，使其具备了抵抗外荷载能力，从而充当结构材料的一种结构体系。
这种形式能够充分利用膜材的受力性能，形成轻巧、美观、具有现代感的空间大跨曲面结构，并且施工简单、快捷、成本低，在国内外已经被广泛应用于商业建筑、体育建筑、工业建筑、户外设施、文化娱乐建筑等各种领域。
一、索膜结构的组成及材料特性1. 索膜结构的组成一个完整的索膜结构一般由三部分组成1)形成曲面结构的张拉膜材；2)用于加强膜面的脊索和谷索,以及将膜内力传向支承结构的边索；3)求索膜体系的支架结构。
张拉膜材即作为结构材料,要能够抵抗一定的荷载而不致引起过大变形。
同时为完成作为覆盖材料所规定的建筑功能，例如美观、遮光、防火、耐久等等，还需满足各种性能要求。
所以，选用合适的膜材对于索膜结构的设计建造非常重要。
加强索除其对于膜面受力方面的加强作用外，更重要的是起到了改变建筑造型的作用。
尤其是谷索和脊索的灵活设置会给整个建筑带来奇妙的视觉效果。
支架结构最常采用的是钢结构，也可采用混凝土结构，甚至在某些情况下可以采用木结构或其他结构。
支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一结构要求以外，其形式可以采取变化多样的形式，以实现不同的建筑造型效果。
膜结构在大跨度建筑上的运用
骨架式膜结构是采用刚才做成屋顶的骨架，在骨架的上方张拉膜材料的一种形式，能够使用在各种规模的建筑当中，但其造型较单一，需要靠外部施加的张力使其保持一定的形状，但是由于其成本较低，经济效益吸引广大建筑商，骨架式膜结构依然被广泛地使用。
四、结语
经过长年的开发和研究，膜结构已经得到进一步的发展，成为一种有活力的建筑结构，它的广泛应用体现了膜结构在大跨度建筑中的应用前景，国内外专家学者应该进一步发挥其优势，在更广泛的领域中加以运用。
膜结构的材质自身的受弯刚度接近于零，但是如果使用各种不相同的支撑结构来承受膜结构表面的张力，就能形成具有一定刚度的表面。这也是膜结构能够与建筑风格和布局相适应的一个原因，完美体现力在膜结构状态之上，使得膜结构能够有机运用于大跨度建筑结构的设计当中。
（二）膜结构能很好地满足建筑功能的需求
因为膜结构使用的材质大多是半透明的，这些材质的透光率在通常情况下为百分之四到百分之十六，可以满足大跨度建筑在一般情况的采光要求，在白天可以做到不用人工照明，这样既大大降低了能源电力成本，而且给人以自然开阔的体现。此外，因为膜结构使用的材料一部分具有反射性，因此在热带地区，膜结构能够反射大量的太阳热能，降低温度。而在寒带，在大跨度建筑上可以使用双层的膜结构，并且向双层膜之中充入热空气，或填充性能优良的透光隔热材料，可以达到良好的保温和隔热的效果。综上所述，膜结构能够使得大跨度建筑物在透光的情况下，不受温度、天气的影响，加之膜结构使用的材质的不易燃性、抗水性能良好，大大增加了建筑物的防灾性能。
经过二十世纪九十年代的发展，膜结构成为了一项可以代表目前建筑先进技术和材料行业发展程度的结构体系。在原始人时期，原始人就开始使用动物毛皮做成帐篷，这就是最初的膜结构。上世纪开始，建筑师利用此方法原理，建造了宇宙飞船、雷达天线罩等，使一些科学发明能够运用膜结构。同时，一些临时建筑也运用了膜结构，如马戏棚、仓库、帐篷等等。但直到一九七零年，在日本举行的世博会中所使用的建筑运用的空气膜结构，代表着膜结构进入一个新的时代，至此之后全世界各个地区开始了对膜结构的研究以及运用。二十世纪七十年代，美国的几家公司联合设计研发了玻璃纤维和聚四氟乙烯为材料的新型膜结构材料，标志着膜结构可ห้องสมุดไป่ตู้被运用于永久建筑中。
浅谈膜结构的发展及应用
浅谈膜结构的发展及应用膜结构是20世纪中叶发展起来的一种新型大跨度空间结构形式，是21世纪最具代表性与充满前途的建筑形式，它通过施加预应力，使结构具有一定的刚度以承受各种荷载作用，其设计思路和设计步骤与传统结构相比都有很大的不同，索膜结构用高强度柔性薄膜材料经受其他材料的拉压作用而形成的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式，其造型自由、轻巧、柔美、充满力量感，阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于使用、安全等优点，因而自1970年代以来，膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。
膜材表面采用PVDF（聚偏二氟乙烯）涂层、或二氧化钛涂层，具有较好的隔热效果，对太阳热能可反射掉70%，膜材本身吸收了17%，传热13%，而透光率却在20%以上，经过1年的太阳光直接照射，其灰度仍能保留70%，膜结构中所使用的膜材料每平方1公斤左右，由于自重轻，加上钢索、钢结构高强度材料的采用，大部分的力以轴力传递使受力体现简洁合理，因此膜结构适合大跨度空间结构体系。
膜结构建筑所采用的膜材具有卓越的阻燃性和耐高温性，故能很好的满足防火要求。
由于结构自重轻，又为柔性结构且有较大变形能力，故抗震性能好。
工期短：膜材裁剪。
拼合成型及骨架的钢结构、钢索均在工厂加工制作，现场只需组装，施工简便，故施工周期比传统建筑短。
1 常见的膜结构分类从结构上分可分为：骨架式膜结构，张拉式膜结构，充气式膜结构。
1.骨架式膜结构（Frame Supported Structure）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，经济效益高等特点，骨架式膜结构中的膜面仅仅起到对框架结构的维护作用，框架结构可以是传统的刚性结构，也可以是各类索结构，因此广泛适用于任何大，小规模的空间。
2.张拉式膜结构（Tension Suspension Structure）张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定预张应力，膜既是建筑的围护体又作为结构以抵抗外部荷载的作用，因此在一定的初始条件下，其形状的确定、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空间等一系列复杂问题，都通过计算确定，张拉膜结构的发展离不开计算机的进步和新算法的提出。
膜结构全过程计算方法
膜结构全过程计算方法膜结构全过程计算方法作者向阳摘要：针对膜结构计算设计的全过程，进行了理论方法的研究，并编制了相应的计算设计程序。
工程实践表明了本文所述的理论方法及计算程序的正确性及广泛适用性。
关键词：膜结构、计算方法一、引言膜结构是大跨空间结构的主要形式之一，新颖独特的建筑造型、优良的物理力学性能、简洁高效的结构体系，使其必将成为我国二十一世纪空间结构发展的主要方向。
膜结构作为一种柔性张力体系，与传统的刚性结构在设计计算上有诸多不同之处，其设计计算的一般过程是：初始形态设计～静力性能分析～风振响应分析～裁剪设计计算，其中每一环节都是不可或缺的。
经验告诉我们，一种新兴结构的推广和发展，与其计算理论方法、相应的设计软件的成熟有相当大的关系。
目前国内已经出现了诸如上海八万人体育场等少数应用膜结构的建筑，但遗憾的是其膜部分的设计、计算皆是国外公司所为，我国自行设计的大型膜结构还很少。
这当然是国外控制其关键技术，也是国内尚无成熟的计算理论方法及相应的计算设计程序的缘由。
正因为如此，本文作者一方面进行膜结构的计算理论方法的研究，一方面编制了相应的计算设计程序，旨在能为膜结构在我国的应用发展尽微薄之力。
二、计算理论方法（一）非线性有限元基本方程有限单元法是对工程结构进行数值分析的最有效方法，特别是在计算机应用越来越普及的今天。
膜结构实际设计中，索及桁架等加强、边缘构件的应用是必不可少的，因此本文程序中包含了膜单元，索单元，杆单元，梁单元。
其中空间膜单元定义为三结点的三角形等参元，考虑节点的ｘｙｚ三个方向的位移，但只计及面内的正应力σx、σy和剪应力Z xy。
应用Ｕ•Ｌ法列式，可以得结构有限元基本迭代方程为：（1）其中{R}为外荷载向量；{F}为ｔ时刻单元应力节点等效力向量；[kL]为线性应变增量刚度矩阵；[KNL]为非线性应变增量刚度矩阵，非线性方程组的求解，采用增量形式的 Full Newton-Raphson 法。
膜结构施工组织设计方案
施工组织设计方案一、编制依据1、编制依据的工程文件工程图纸2、编制依据的工厂文件①《质量手册》②《程序文件》③《作业指导书》3、公司采用的国家及行业有关技术、验收标准、规范：《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2002)《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《膜结构技术规程》（CECS158：2004）二、工程概况本工程地点是，杆件是组成钢管柱及斜撑的主要材料。
三、工程特点本工程钢结构属任意形曲面双挑相贯面为主，组成形状单一，结构类同。
制作加工大都可在工厂完成并运抵工地，在工地现场施工平台直接拼接、安装，经检验合格后可直接安装就位。
四、翻样本工程翻样由2位技术人员负责，翻样后由专业人员校对，并由专业人员审核。
五、生产进度计划公司内生产总工期为15天，本工程所用材料厂内均有贮备，下料、金加工、检验和试验等生产具体制定生产作业计划。
六、运输本工程钢构零部件、膜材等均采用汽车运输。
七、生产制作过程及质量控制钢结构厂内制作过程主要为切割下料→放样→组装→焊接→矫正→摩擦面处理→表面处理→编号→进仓堆放。
公司以国际标准ISO9002标准为依据，组织质量保证体系，以国家《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205—2001）为依据进行加工制作，以《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205—2001）为依据进行检验验收，结合企业内控标准和工艺规程对产品制作过程进行生产和质量控制。
材料具体用户要求确定，本公司供应商为公司定点合格分承包方，质量可靠。
八、进度保证措施①、由生产计划部精心计划，计划做到周密、仔细、可行、及时，保证各部门工作协商一致；②、技术部组织技术人员认真进行翻样，并提出工艺要求；③、生产部把生产作业计划、工作量、定额、作业次序排序到各个零部件、各工序，确保工作量按计划执行。
关键时刻可适当加班加点，以及时调整生产能力和进度计划；④、各工种、各工序的先后加工及穿插、交叉作业次序应尽可能合理化，以减少不必要的停机和变换生产产品；⑤、质监人员、供应部密切配合，保证质检随时完成，及时转序，生产材料及时供应。
膜材预张力-概述说明以及解释
膜材预张力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：膜材预张力是指在膜材制备过程中提前施加在材料表面的张力。
膜材预张力的大小和方向对于膜材的性能和使用效果起着至关重要的作用。
通过精确控制膜材预张力，可以调整膜材的表面平整度、抗拉性能、透明度等特性，从而提高膜材的质量和稳定性。
在膜材工业中，预张力技术已经成为一种常见的加工方法，被广泛应用于各种领域。
本文将对膜材预张力的概念、重要性以及影响因素进行深入探讨，旨在帮助读者更好地了解膜材预张力对于膜材品质的影响，以及如何有效地控制和应用膜材预张力。
1.2 文章结构文章结构部分将主要包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将介绍膜材预张力的概念和背景，以及文章的目的和重要性。
在正文部分，将详细探讨什么是膜材预张力、膜材预张力的重要性以及影响因素。
最后，在结论部分将对膜材预张力的作用进行总结，并提出应用建议和未来研究方向。
整个结构将有助于读者全面理解和应用膜材预张力的相关知识。
1.3 目的本文的主要目的是探讨膜材预张力在工程应用中的重要性及影响因素。
通过深入分析膜材预张力的定义、作用和影响因素，旨在帮助读者更好地理解膜材预张力对工程项目的关键作用，并提出相应的建议和未来研究方向。
通过本文的阐述，希望能够为工程技术人员和研究人员提供有益的参考，促进膜材预张力在工程领域的应用和发展。
2.正文2.1 什么是膜材预张力膜材预张力是指在制备膜材料时，通过在膜材上施加一定的张力使膜材达到一定的拉伸状态，然后将其固定在这个状态下。
这种预先施加的张力能够使膜材在后续的使用过程中保持一定的稳定性和形状，同时也能够提高膜材的性能和使用寿命。
通过预先施加张力，膜材可以在使用时避免因外力作用而产生过度变形或破裂，从而延长膜材的使用寿命。
此外，预张力还可以使膜材保持一定的平整度和平坦度，提高膜材的光学性能和机械性能。
总的来说，膜材预张力是一种重要的制备技术，可以有效地改善膜材的性能和稳定性，提高膜材的使用效果和经济性。
浅谈张拉膜结构设计理论及分析方法
浅谈张拉膜结构设计理论及分析方法摘要：张拉膜结构是一种新型的空间张拉柔性体系。
与传统结构体系相比，张拉膜结构有着自己独特设计理论及分析方法，其设计理论主要包括形态分析、荷载分析和裁剪分析三方面。
本文对张拉膜结构的设计理论和分析方法加以总结。
关键词：张拉膜结构；形态分析；荷载分析；裁剪分析引言张拉膜结构是依靠膜面自身的张拉应力与支撑杆和拉索共同作用构成的结构体系，其基本组成单元是支撑柱、张拉索和覆盖的膜材。
张拉膜结构通过对索膜施加的预应力，使结构张成具有一定几何外形的空间曲面来承受外力的作用。
由于以上特性，张拉膜结构已成功应用于许多大型建筑物[1，2，3，5]。
1 张拉膜结构的设计内容张拉膜结构设计内容主要包括三方面：形态分析、荷载分析和裁剪分析[1]。
张拉膜结构为柔性结构，在对膜面施加预张力之前，其外形完全不确定，也不能承受任何外荷载。
对膜面施加预张力后，张拉膜结构才具备特定的外形并保持应力平衡状态，成为可以承受外部荷载的结构[4，5]。
张拉膜结构设计的第一个阶段就是形态分析，即寻找一种既能满足建筑造型和功能的要求，又能保持某种自平衡预应力分布状态的结构初始几何形状。
确定张拉膜结构的几何外形后，就进入荷载分析阶段，综合考虑安全性、经济性指标，确定荷载作用的合理取值及相应的组合，根据其受力状态，验算膜结构是否满足极限抗拉强度和实际使用功能的要求。
完成荷载分析之后，再进行张拉膜结构的剪裁分析。
经过形态分析得到的膜结构几何外形通常为三维不可展曲面。
张拉膜结构的空间曲面形状最终是由许多块裁剪过的小块膜材拼接形成的。
裁剪分析就是在考虑预应力的施加分区、薄膜材料的性能、幅宽及单元划分策略的前提下，寻找适合的裁剪线位置及其分布，划分裁剪条元，计算设计二维平面膜材的裁剪下料图[2，5]。
2 形态分析形态分析一般有两种设计方法：找态分析和找形分析。
（1）找态分析：以几何形状作为已知，先由建筑师给出一个初始的几何形状（包括边界线和边界点，以及曲面内几个形状控制曲线或控制点）和约束条件，而后在其上作用节点力。
薄膜结构的褶皱分析以及数值模拟
《装备维修技术》2021年第4期—117—薄膜结构的褶皱分析以及数值模拟杨 晓（中国特种飞行器研究所，湖北 荆门 448035）近年来，薄膜结构技术的研究飞速发展，在飞艇及系留气球等航空器中得到的大量应用。
薄膜结构的主要特点是没有抵抗弯曲变形和抵抗压应力的能力，没有稳定的应力应变状态，在实际应用过程中，需要预先对其施加张力，使薄膜结构获得足够的刚度。
曲面膜结构受到外部荷载时，通过改变膜材表面的形态，膜面曲率发生变化导致其表面的内力重新进行分布，将弯矩和剪力转变为面内应力和轴向应力来抵抗外载荷中垂直于膜面的分力。
平面薄膜结构只能承受面内荷载。
当膜面承受的压应力超过膜面施加的预拉应力时，将在薄膜表面产生局部屈曲，导致局部松弛或褶皱。
国内外诸多学者相继提出解决褶皱问题的计算分析方法[1]，这些理论的提出均是基于褶皱分析的稳定场理论与张力场理论。
1褶皱分析1.1褶皱分析的稳定场理论稳定场理论[2]的主要思想是将褶皱作为薄膜的局部屈曲现象进行研究，考虑薄膜结构微小弯曲刚度，将稳定性的理论引入褶皱分析中，以此来获得褶皱面外变形信息。
稳定场理论适用于针对空间薄膜结构的高精度褶皱分析。
1.2张力场理论张力场理论[3]假设薄膜结构的抗弯刚度为零，其基本思想是：在外荷载作用下，膜材的最小主应力趋于零，最大主应力大于零的状态定义为张力场；褶皱凹凸的部分沿着最大主应力方向。
在实际研究中，薄膜一般处于三种状态，分别是张紧，褶皱或者松弛，确定薄膜状态的主应力准则为：通过结构微元上的应力向量可得到其主应力σ1和σ2(σ1>σ2)，可通过各主应力情况对薄膜状态进行判别[4]：(1)当第二主应力σ2>0时，薄膜处于张紧状态；(2)当第一主应力σ1>0而第二主应力σ2≤0时，薄膜处于褶皱状态；(3)当第一主应力σ1≤0时，薄膜处于松弛状态。
2数值模拟本文利用有限元分析软件，选取蝴蝶结膜结构进行数值计算，得到膜面的褶皱分布形态后进行分析。
膜结构的优势有哪些
【导语】膜结构是一种造型新颖、富有现代时尚气息的空间结构，工程形态优美，优点颇多。
近年来我国膜结构设计及建造水平都已趋成熟，膜结构是一种张力结构体系，它通过对膜面施加预张力而使结构在设计给定形态下获得刚度和承载能力。
因此，应从设计、施工和实用多方面采取相应措施，确保膜面稳定地处于受拉状态。
下面我们来了解一下膜结构的优势有哪些。
（世鹏膜结构——展示图）【膜结构的七大优势】◆一：经济性由于膜材具有一定的透光率，白天可减少照明强度和时间，能很好地节约能源。
同时夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。
膜建筑屋面重量仅为常规钢屋面的1/30，这就降低了墙体和基础的造价。
同时充气膜建筑奇特的造型和夜景效果有明显的“建筑可识性”和商业效应，其价格效益比更高。
◆二：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。
◆三：自洁性自始至终保持洁白美丽膜材料具有极高的非粘着性，在我们日常使用不沾锅时就可以体会到这一特性。
膜材料的表面不仅不易附着脏物及灰尘，而且其表面的灰尘会被雨水自然地冲洗干净，所以经过长年使用仍然保持外观的洁净及室内的美观。
◆四：透光性（世鹏膜结构——展示图）充满自然光的明快空间白天，阳光透过膜面使建筑物内充满夜自然漫射光。
夜晚，室内灯光透过膜面给空增添了梦幻般的夜景。
当膜结构用于体育馆、娱乐设施时，可以实现全天内的舒适相结合的理想的商业空间。
◆五：大跨度-无柱大空间膜结构建筑中所使用的膜材料很轻，每平方米的重量只有1公斤左右。
因此膜结构可以从根本上克服传统结构在无柱大跨度建筑上所遇到的困难，可以创造出巨大的无柱大空间。
◆六：轻量结构-抗灾、救灾威力大膜材料与其他建筑材料相比要轻的多，屋顶采用了膜材料的建筑物，具有极强的抗震性及良好的安全性。
而且，在发生灾害时，采用了膜结构的多功能设施及体育馆，其无柱而明亮的大空间，可以用来作为临时的避难场所、急救中心、抗灾指挥部等。
膜结构施工和实际应用中存在问题的研究
膜结构施工和实际应用中存在问题的研究摘要:本文首先介绍了膜结构工程应用状况以及发展,接着阐述了膜结构施工和应用问题研究的意义,最后通过对膜结构在施工和实际应用中存在问题的分析研究,为膜结构施工应用等问题的进一步研究提供了借鉴。
关键词:膜结构实际应用施工问题1 膜结构应用及发展在倡导发展低碳节能和绿色智能建筑的今天,集力学、精细化工等为一体,建筑与结构完美结合的结构体系——膜结构,已发展成为本世纪最具代表性的建筑结构形式。
它是从20世纪中期逐步发展起来的,而最早的膜结构则是1967年在加拿大蒙特利尔展览会上的德国馆[1]。
20世纪末,欧洲将膜材用作建筑屋面材料,被应用于植物园、动物园及游泳馆等建筑中。
膜结构建筑的开发与应用,可以摆脱对钢材、木材、混凝土等传统材料的依赖,为建筑带来一场新的革命[2]。
由于它具有高透光性,和处于含氯消毒剂、温暖潮湿、强紫外线照射等诸多恶劣环境下的良好的耐久性能的表现,已被应用于工业、商业等建筑领域里。
此外配合LED灯的组合照明设计的运用,可营造出建筑极其丰富的光环境外观形态,达到很好的视觉效果,也是其他建筑材料所很难实现的。
2 膜结构施工和应用问题研究的意义膜结构主要的研究方面有膜单元的制作和加工,膜材的性能及对结构作用的分析,膜结构的动力特性研究,膜结构褶皱处理和安装施工方法及预应力的施加等。
对于一个成功的建筑而言,除了前期建造成本需进行控制之外,更为重要的在后期使用运行费用成本。
鉴于此点,在施工快捷、节能等方面有诸多优点膜结构的优势便不言而喻。
膜材具有多方面良好的热工性能,决定了它多被应用在建筑的外围护结构部分,为建筑提供符合要求的室内卫生环境[3],同时再配以良好的建筑运行管理措施,便可降低建筑的使用运行成本。
膜材还能够直接与钢结构等结构组合运用为承重结构,这就为大跨度、大空间绿色建筑的成熟运用起到了不可忽视的推动作用。
在倡导绿色环保、节能低碳生活的今天,膜结构在这方面的作用及未来的发展无疑将处于举足轻重的地位。
膜结构
膜结构膜结构(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T eflon)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。
组成部分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）。
PVC材料的主要特点是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差，但价格便宜，容易加工制作，色彩丰富，抗折叠性能好。
为改善其性能，可在其表面涂一层聚四氟乙烯涂层，提高其抗老化和自洁能力，其寿命可达到15年左右。
Teflon材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好，但它价格较贵，不易折叠，对裁剪制作精度要求较高，寿命一般在30年以上，适用于永久建筑。
发展历史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。
其中具有代表性的有盖格尔设计的美国馆（137m×7m8卵形），以及川口卫设计的香肠形充气构件膜结构。
后来人们认为70年大阪博览会是把膜结构系统地、商业性地向外界介绍的开始。
大阪博览会展示了人们可以用膜结构建造永久性建筑。
而70年代初美国盖格尔-勃格公司（Geiger-Berger Associates）开发出的符合美国永久建筑规范的特氟隆（Teflon）膜材料为膜结构广泛应用于永久、半永久性建筑奠定了物质基础。
膜结构工程验收标准
膜结构工程验收标准一、膜结构制作、安装分项工程应按具体情况划分为一个或若干个检验批，按本章的规定进行工程质量验收。
与膜结构制作、安装相关的钢结构分项工程的验收，应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规划》GB 50205执行。
其它相关分项工程的验收，应按有关的施工质量验收标准执行。
一、膜结构制作、安装分项工程应按具体情况划分为一个或若干个检验批，按本章的规定进行工程质量验收。
与膜结构制作、安装相关的钢结构分项工程的验收，应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规划》GB 50205执行。
其它相关分项工程的验收，应按有关的施工质量验收标准执行。
二、膜结构的支承结构和各项连接构造应符合以下标准：1、保证连接的安全、合理、美观。
2、连接件应具有足够的强度、刚度和耐久性，应不先于所连接的膜材、拉索或钢构件破坏，并不产生影响结构受力性能的变形。
连接处的膜材应不先于其它部位的膜材破坏。
3、连接件应传力可靠，并减少连接处应力集中。
4、节点构造应符合计算假定。
应考虑节点构造偏心对拉索、膜材产生的影响，施加预张力的方式、结构安装允许偏差，以及进行二次张拉的可能性。
5、在膜材连接处应保持高度水密性，应采取一定的构造措施防止膜材磨损和撕裂。
6、对金属连接件应采用可靠的防腐蚀措施。
7、在支承构件与膜材的连接处不得有毛刺、尖角、尖点。
三、膜面外观应全面进行检查。
膜面排水坡度、排水槽、天沟、檐口等做法应符合设计要求。
表面应无积水坑，可采用自然或人工淋水试验检查排水是否顺畅。
四、膜面外观应全面进行检查。
膜面应无时显污渍、串色现象，无破损、划伤，无明量褶皱。
五、工程完工后宜检查膜面的张力值是否符合设计和预张力。
六、膜结构工程验收时，应具备下列文件和记录，并经检查符合相关规定的质量要求：1、膜结构（含钢、索结构）施工图、竣工图、设计变更文件；2、技术交底记录、施工组织设计；3、膜材、钢材、索及其材料的产品质量保证书和检测报告；4、膜单元、钢构件、索和其他部件制作过程的质量检验记录；5、膜单元安装和施加预张力过程的质量检验记录；6 专业操作人员上岗证书；7、其他有关文件和记录。
膜材料和膜结构的静力性能计算
膜材料和膜结构的静力性能计算张月月【摘要】介绍了膜结构中两种常用的膜材料PTFE和ETFE的组成;分析了两种材料的性能和特点;并运用结构软件对算例进行计算,对比几种PTFE膜和ETFE膜在结构静力性能方面的表现;给出了在几种均布荷载作用下的膜面最大位移、膜面第一主应力、第二主应力及最大主应力幅值;分析其在不同参数下的变化,得出结论:在对结构进行分析时,要根据具体的情况分析确定选用合理的膜材.【期刊名称】《河南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(021)001【总页数】3页(P17-19)【关键词】膜结构;PTFE;ETFE;荷载分析;静力性能【作者】张月月【作者单位】西安建筑科技大学,土木工程学院,陕西,西安,710055【正文语种】中文【中图分类】TQ325.4;TU311.1;TU17帐篷是远古时代人类最早的居所，最早完全用天然材料构筑，如用兽皮、树皮等做帐篷，用石材、树干等做支承，后来逐渐发展成为天然纤维材料，如棉纱、毛毡、帆布等.现代膜结构则发展为使用钢材、铝合金、木材等做结构件，用精细化工织物膜或氟化物薄膜作为覆盖帷幕.膜结构发展可概括为两个方面：膜材发展和膜结构体系发展，两者相互依存、互为促进[1].膜材主要是随现代精细化工科技的进步而不断发展，20 世纪50 年代, 德国学者Frei Otto首先以聚酯纤维织物为基材, 面层复合聚氯乙烯树脂类材料制造出的工程膜材料(英文缩写PVC) ,用在建筑结构物中[2].20 世纪70 年代, 以玻璃纤维为基材, 面层复合上四氟聚酯类材料, 研制成永久性建筑膜材料(英文缩写PTFE).乙烯—四氟乙烯共聚物(英文缩写ETFE)膜材是继PVC膜材、PEFE膜材之后用于建筑结构的第三大类产品,既具有类似聚四氟乙烯的优良性能,又具有类似乙烯的易加工性能,还有耐溶剂和耐辐射的性能,近年来在一些大型建筑场所得到应用.我国奥运场馆鸟巢、水立方中都用到了这种膜材料.本文仅就PTFE和ETFE的性能特点进行分析介绍，并运用结构软件对算例进行计算，对比了不同的膜材在结构静力性能方面的表现.1 膜材的性能1.1 PTFE膜材PTFE膜材是涂层织物膜材，基材重量一般大于100 g/m2，膜材厚度常为0.3 mm～1.2 mm.常规的PTFE膜伸长变形较小，拉伸强度150 kN/m，撕裂强度1 kN/m，透光率13%，网状膜可达65%以上，防潮、防霉、耐污，有微孔隙能透气.PTFE膜不燃，可满足世界各国建筑A级防火要求；使用温度范围广，能够在-70℃～230℃的温度范围内使用；具有独特的光学性能，对紫外线和放射线有着较强的抵抗能力；自洁性好，雨水可冲刷掉表面的附着物[3].1.2 ETFE膜材ETFE是乙烯和四氟乙烯的聚合物，ETFE膜材是热塑性化合物薄膜，厚度通常为0.05 mm～ 0.25 mm，且该膜质量很轻，每平方米只有0.15 kg～0.35 kg，熔点范围为250℃～270℃，密度介于1.73 g/cm3～1.77 g/cm3，LOI(Limit Oxygen Index限氧指数)为30%[4].ETFE 膜材的抗拉强度大于40 MPa.常温下张拉应力在20 MPa 以下时,ETFE 膜材呈完全弹性性质,张拉模量达800 MPa～1000 MPa;当张拉应力在25 MPa 附近会出现屈服点,此后进入塑性强化阶段,直至破断.ETFE 膜材的破断伸长率达300%以上[5].ETFE膜完全为可再循环利用材料，可再次利用生产新的膜材料或者分离杂质后生产其他ETFE 产品.2 算例2.1 算例说明本算例取膜结构中最具代表性的一种形式，马鞍形曲面进行计算，结构外形为正方形，对角线距离为10 m，高度为4 m，见图1.结构四角点固定，四条边为柔性索边界，边索的初始预拉力为30 kN，拉伸刚度为EA= 3×104 kN，截面面积A=0.000 2 m2,薄膜的材料参数见表1.图1 结构几何模型Fig.1 Structural model表1 薄膜的材料参数Tab.1 Material parameters of the membrane张拉刚度(kN/m)弹性模量(MPa)厚度(mm)预张力(kN/m)①187.57500.251②159.77798.850.21③1 662.473 259.750.513④1 837.732 552.40.725表1中，①为ETFE膜，参数取值来自德国Blum材料试验室的测试报告；②为200NJETFE膜；③为B18039TMPTFE膜；④为B18089TMPTFE膜,取值来自文献[6].运用ANSYS10.0对①②③④四个模型先进行膜结构形态确定，形态确定的流程：(1)先向膜结构平面投影几何模型；(2)设定索和膜的虚拟弹性模量(低于真实值3个数量级)；(3)建立单元类型、材料数据和单元是常数，其中用降温法给膜面施加预张力，用初应变法给索施加预应力；(4) 对几何模型各单元赋予属性，进行网格划分，形成结构模型；(5)设定结构边界条件，设定各个支座控制点的提升位移；(6)用几何非线性求解方法，实施第一次找形；(7)恢复索和膜的真实弹性模量，将各控制点支座位移重新设置为零，进行自平衡迭代求解；(8)重复几次自平衡迭代，直到结构达到设定精度[7].计算假定：(1)索离散化为空间铰接2结点杆元Link10,膜体离散化为3结点三角形平面应力单元Shell41；(2)索和膜之间没有相对滑动；(3)索膜张拉变形为小应变，符合胡克定律；(4)膜材为正交异性弹性材料，变形前后材料主轴始终保持垂直.2.2 计算结果及分析在确定形态基础上分别对其施加均布荷载0.9 kN/m2、 0.6 kN/m2、 0.3 kN/m2，实际操作为将均布荷载转化为单元等效节点荷载，然后得到结构在不同膜材不同荷载下的膜面最大位移、第一主应力和第二主应力，并对所得数据分析.表2给出了荷载作用下的各膜面最大位移.表2 膜面最大位移Tab.2 The maximal displacement of the membrane surface m均布荷载0.9 kN/m20.6 kN/m20.3 kN/m2①0.287 9090.173070.048 478②0.324 3590.199 230.063 649③0.045 9880.032 0330.015217④0.043 540.027 4460.014 227由表2数据可知,各种膜材都随荷载增大膜面位移增大；PTFE膜材张拉刚度和预张力较ETFE膜材大，膜面位移小.选取膜材时可以通过选用大张拉刚度膜材来减小膜面位移.表3给出了三种荷载作用下的各膜面第一主应力的最大和最小值.表3 膜面第一主应力Tab.3 The first principal stress of the membrane surface N/m2均布荷载0.9 kN/m20.6 kN/m20.3kN/m2①maxmin2.46e70.699e71.65e70.611e70.803e70.450e7②maxmin3.26e70.881e72.08e70.749e71.02e70.565e7③maxmin1.32e70.616e70.986e70. 527e70.774e70.537e7④maxmin1.15e70.675e70.955e70.619e70.829e70.590 e7由表3中的膜面第一主应力变化可以看出各种膜材都随荷载增大应力增大；PTFE膜材张拉刚度和预张力较ETFE膜材大，应力值小且随荷载增大PTFE膜材应力增长慢，ETFE膜材增长快，同种膜材相比张拉刚度和预张力大的应力反而小.单元松弛和褶皱可通过主应力值判断，表4给出了膜面第二主应力值.表4 膜面第二主应力Tab.4 The second principal stress of the membrane surface N/m2均布荷载0.9 kN/m20.6 kN/m20.3 kN/m2①maxmin1.1e7-0.312 70.342e7-0.183 20.372e7-0.000 725 9②maxmin1.13e7-0.3330770.437e7-0.229 20.624e7-0.058 175③maxmin0.632e7-0.0729540.527e7-0.023 6110.537e70.165e7④maxmin0.645e70.025980.619e70.195e70.588e70.334e7由表4可知，ETFE膜最小第二主应力随荷载增大易出现负值.这说明单元单向受拉，产生单向褶皱，从而导致单元在最小主应力方向大刚度减低，此时膜单元本构矩阵需要按照单向拉伸的情况进行处理.膜面出现褶皱，说明结构的刚度不足，这时就需要通过调整膜的预张力、索应力、膜材厚度等初始条件来重新调整结构的刚度，进行再一次求解计算，来消除褶皱现象.表5为膜面第一主应力幅值，可判断膜面应力分布情况.表5 膜面第一主应力幅值Tab.5 The first principal stress amplitude of the membrane surface均布荷载0.9 kN/m20.6 kN/m20.3kN/m2①1.7611.0390.353②2.3791.3310.455③0.7040.4590.237④0.4750.336 0.239分析表5中膜面第一主应力幅值可知，随荷载增大，膜面应力幅值增大，且张拉刚度和预张力小的膜应力幅值大，这说明膜面容易出现应力集中现象，因而对膜材的要求就会更高.3 结语(1)ETFE膜材在透明度、透光度、吸收辐射能力、吸收紫外线和可见光能力、抗化学能力、抗自然老化能力、阻燃性、加工性和机械性等方面优于PTFE膜材，但由于是直接由塑料成膜，没有基材，所以其抗拉强度、抗撕裂强度不如PTFE膜；(2)各种膜材由于组成不同有不同的厚度，在预应力水平不同的情况之下也具有不同的弹性模量，张拉刚度也就有所不同，所以无论找形还是荷载作用下都会产生不同的结果，各种膜材都随荷载增大膜面位移增大、应力增大、膜面应力幅值增大，同一荷载下张拉刚度和预张力较大的膜材与张拉刚度和预张力较小的膜材相比位移小、应力小、膜面应力幅值小，不容易出现松弛褶皱和应力集中现象；(3)不同的膜材具有不同的优点，因而在对结构进行分析时，要根据具体的情况分析确定选用何种膜材才最为合理.参考文献:【相关文献】[1] 陈务军.膜结构工程设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.[2] 齐藤嘉仁.膜结构的现状与展望[J].建筑学报，2001，(6)：62-64.[3] 陈志，闫翔宇.两种常用膜材料PTFE 和ETFE[J].建筑知识，2007，(4)：64.[4] Brian Forster，Marijke mollaert.欧洲张力薄膜结构设计指南[M].杨庆山，姜忆南译.北京：机械工业出版社，2007.[5] 胥传喜，陈楚鑫，钱若军.ETFE薄膜的材料性能及其工程应用综述[J].钢结构，2003，18(6)：1-4.[6] 吴明儿，刘建明，慕仝，等.ETFE薄膜单向拉伸性能[J].建筑材料学报，2008，11(4)：241-247.[7] 祝效华, 余志祥.ANSYS高级工程有限元分析范例精选[M].北京：电子工业出版社，2004.。
膜结构施加预张力的几种基本方法
膜结构施加预张力的几种基本方法
湖北中天立美膜结构工程有限公司教您膜结构施加预张力的几种基本方法如下：
１．在边缘直接张紧膜面，如南宁国际会议展览中心穹顶工程（如
图4-15所示），膜单元的边界为钢结构形成的刚性边界，通过调整膜单元边界的张拉螺杆施加预张力。
２.拉紧周围边索如北京颐源居会所工程，通过向外调整边柱实现拉紧周围边索施加预张力３.拉紧稳定索张拉每个膜单元的谷索施加预张力。
４.顶升中间支柱，通过顶升15根立柱施加预张力。
索膜结构规范
QI
Qlk
+Σ γ
i=2
ψ Qi ci
Qik
式中 γ G---永久荷载的分项系数，当荷载对结构不利时取 1.2，当荷载对结构有利
时取 1.0；
γ Qi---第 i 个可变荷载的分项系数，其中γ QI 为可变荷载 QI 的分项系数，γ QI 取 1.4；
Gk---永久荷载标准值； Qik ---可变荷载标准值，其中 Qlk 为诸可变荷载起控制作用者； ψ ci ---可变荷载的组合值系数按《建筑结构荷载规范》（GB50009）的规定采
第二节 符号
S---荷载组合设计值； Gk---永久荷载标准值； Qik---可设荷载标准值 Qik 其中 Qlk 为诸可变荷载中起控制作用者； γ G---永久荷载的分项系数； γ Qi---第 I 个可变荷载的分项系数，其中γ Ql 为可变荷载 QI 的分项系数；
2
ψ ci---可变荷载的组合值系数； n—参与组合的可变荷载数； б min---各种荷载组合下主应力的最小值； б max---各种荷载组合下主应力的最大值； σ p---维持曲面的形状设计最小应力值； Fk---膜材的抗拉强度标准值； ƒ y---对应最大主应力部位的膜材强度设计值； ƒ k---对应最大主应力部位的膜材强度标准值； γ R---膜面抗力分项系数； Fmin ---膜材的初始预张力最小值； t---膜材的厚度； ƒy c ---对应最大主应力部位的膜材连接部位强度设计值； ƒk c---膜材连接部位强度标准值； Fkc---膜材连接部位的抗拉强度标准值；
等于维持其初始平衡形状的应力值。 八、膜结构一体化设计时，应考虑膜材的松弛、徐变、老化。 九、膜结构设计时，应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。 十、膜结构设计应考虑膜材破坏时，支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。
膜结构设计基础
设计基础规定1. 膜结构选型1) 除小跨度结构外，膜结构中的膜材总是与其他构件共同承重。
目前，国内外对膜结构的形式有很多种不同分类方法，尚未统一。
本规程按膜材及其相关构件的受力方式分成四种形式，是一种比较科学的分类方法。
2) 整体张拉式膜结构主要由索和膜构成，两者共同起承重作用，通过支承点和锚固点形成整体。
3) 骨架支承式膜结构由钢构件（如拱、钢架）或其他钢性结构起承重作用，膜材主要起围护作用。
4) 索系支承式膜结构主要由索、杆和膜构成，三者共同起承重作用。
在通常所称的张拉整体（tensegrity）结构中，如采用膜材，即属于索系支承膜结构。
另外比较流行的索穹顶结构（cabledome）也属于此类。
5) 以空气作为一种支承方式，是膜结构的一个特点，一般也成为充气结构，其设计与构造与传统结构有许多不同之处。
2. 建筑设计1) 膜结构建筑的表现方式与一般建筑有所不同，在建筑单位方案设计阶段，就应充分考虑到不同表现方式的相容与协调，并注意利用膜结构建筑技术所具有的形象特点，因势利导。
膜结构建筑的方案设计应由建筑师与膜结构工程师共同完成。
设计时首先应考虑膜结构体系的特殊性，从建筑功能和结构受力性能入手，创造出形式完美、构造合理的膜结构建筑。
2) 各国对于膜材的耐火等级和防火要求各不相同。
一般来说，耐火等级与材料价格直接有关。
当有条件时应尽量采用不然类膜材。
当永久性建筑采用阻燃类膜材时，尚应根据当地消防部门的要求采取必要的防火措施。
3) 结构建筑采用的膜材一般均具有透光特性。
由于漫射光的作用，膜材覆盖的空间内将呈现特殊的光学效果（有明显光感但无阴影），建筑设计中应予以合理利用。
采用双层膜构造时，应考虑到透光率的折减。
4) 膜结构建筑的保温隔热性能较差，目前已广泛使用的膜材，自身并不能较好的隔绝外部温度的影响。
单层膜结构仅适用于敞开式建筑或气候较温和的地区。
对于封闭式建筑，应注意采用其他构造方式解决保温隔热问题。
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结构体系施加预张力
施加预张力是膜结构工程施工安装的关键环节，也是整个膜结构体系抵抗外荷载做到安全可靠的重要保障。
施加预张力方案在初步设计中就应确定，在施工图中应明确表述，在施工安装方案中做详细的操作策划。
膜结构体系中的各结构部件应力求制作准确，施工安装在严格的测量监控下应力求定位准确，在这一前提下，位移控制膜结构体系的预张力水平更直观到位，力值也应基本吻合设计值。
位移允许偏差±109^，可以包容制作、安装的累积偏差。
力值控制预张力的施加水平可能会受到摩擦力等多种因素的干扰。
在有代表性的施力点，抽检力值作参考，更有利于预张力施加的控制。
V在膜单元边界直接张紧膜面的方法施加预张力，应尽量做到膜单元周围的施力水平均匀一致。
8〉施加预张力的过程，应对各施力点的施力次数，以及每次施力的位移量和力值做详细的工作纪录。
”选用？V。
膜材料的膜结构，完工1 ~2年应进行预张力补强，实施时间宜在夏季。
4.9.6其他部件安装和工程收尾
0膜结构体系之外附属的其他部件（如马道、桥架等〉，按照施工安装方案确定的程
序进行安装。
2〉柱帽、雨水斗、有组织排水的排水沟、排水管等部件，按照施工安装方案确定的程序进行安装。
3〉避雷做法按照施工图及施工安装方案确定的程序进行安装。
4〉钢构件除锈和涂刷防锈漆应在加工厂完成，现场涂刷面漆或补漆，按照施工安装方案确定的程序进行。
5〕施工安装盖口。
如采用膜材料做防雨盖口，用便携式？或？1^2焊接设备在高空热合，须做到焊缝处无漏水渗水现象且表面平整美观。