行業(yè)動(dòng)態(tài)
無(wú)形到有形，張拉膜大跨空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展
一張薄至幾毫米的柔性織物材料，它最初是無(wú)形的，無(wú)形到有形之間，隔著一段空間結(jié)構(gòu)技術(shù)變革的距離！
空間結(jié)構(gòu)的卓越工作性能不僅僅表現(xiàn)在三維受力，而且還由于它們通過(guò)合理的曲面形體來(lái)有效抵抗外荷載的作用。當(dāng)跨度增大時(shí)，空間結(jié)構(gòu)就愈能顯示出它們優(yōu)異的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。事實(shí)上，當(dāng)跨度達(dá)到一定程度后，一般平面結(jié)構(gòu)往往已難于成為合理的選擇。這也是大跨空間結(jié)構(gòu)為何能成為最近三十多年來(lái)發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)形式原因之一。
國(guó)際《空間結(jié)構(gòu)》雜志主編Z.S.Makowski說(shuō)：在60年代“空間結(jié)構(gòu)還被認(rèn)為是一種興趣但仍屬陌生的非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，然而今天已被全世界廣泛接受。”從今天來(lái)看，大跨度和超大跨度建筑物及作為其核心的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r已成為代表一個(gè)國(guó)家建筑科技水平的重要標(biāo)志之一。
我國(guó)大跨度空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)原來(lái)比較薄弱，但隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)和社會(huì)發(fā)展的需要，近十余年來(lái)也取得了比較迅猛的發(fā)展。工程實(shí)踐的數(shù)量較多，空間結(jié)構(gòu)的類型和形式逐漸趨向多樣化，相應(yīng)的理論研究和設(shè)計(jì)技術(shù)也逐步完善。
大跨空間結(jié)構(gòu)的類型和形式十分豐富多彩，習(xí)慣上分為如下這些類型：鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)、平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)和索-膜結(jié)構(gòu)；近年來(lái)國(guó)外用的較多的“索穹頂”實(shí)際上也是一種特殊形式的索-膜結(jié)構(gòu)；混合結(jié)構(gòu)通常是柔性構(gòu)件和剛性構(gòu)件的聯(lián)合應(yīng)用。 懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)和索-膜結(jié)構(gòu)等柔性體系均以張力來(lái)抵抗外荷載的作用，可總稱為張力結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)在現(xiàn)階段最富發(fā)展前景。
由于國(guó)大人多，隨著國(guó)力的不斷增強(qiáng)，要建造更多更大的體育、休閑、展覽、航空港、機(jī)庫(kù)等大空間和超大空間建筑物的需求十分旺盛，而且這種需求量在一定程度上可能超過(guò)許多發(fā)達(dá)國(guó)家。這是我國(guó)空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域面臨的巨大機(jī)遇。
“找形”，是確定膜結(jié)構(gòu)形狀過(guò)程的專業(yè)說(shuō)法，這是一個(gè)反復(fù)修改和不斷調(diào)整支承構(gòu)件（如邊索和脊索位置、桅桿的高度等）布置的過(guò)程，而織物膜材作為只能抗拉不能抗彎的軟殼體，只有引入預(yù)拉力、并形成互反曲面，使膜材曲面的曲率發(fā)生變化，通過(guò)軟件及專業(yè)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)各種各樣繁復(fù)或簡(jiǎn)約的外部形狀。