大跨空间结构论文.doc

大跨空间结构结课论文题 目： 张拉薄膜结构的特点 学生姓名： 陈* 学 号： 2011* 班 级： 土木* 指导教师： 杨* 2014 年 4 月18 日张拉薄膜结构的特点摘要： 作为建筑物屋盖结构，中国古代的帐篷是最为古老一种结构体系。现已发展成了一种新型薄膜结构，并逐渐用于会展中心、体育会馆、商场等大跨空间结构，薄膜材料的独特性能赋予了该结构独特的特点！关键字： 张拉薄膜结构、膜材、特点、轻质Summary: As a building roof structure, the ancient Chinese tent is one of the most ancient architecture. Has evolved into a new kind of film structure, and gradually for structure, the unique properties of thin film materials span space exhibition center, sports hall, shopping malls, etc. This gives a unique structural features! Keywords: Tensioned film structure, Membrane, Characteristics, Light正文：一、引言薄膜结构的发展过程中先后出现了充气式、张拉式两种结构形式。充气结构就是利用膜内外空气的压力差为膜材施加预应力，使其覆盖建筑形成一定的空间，但需不断的调节压力，使用成本较高，并在使用过程中出现了不少问题，逐渐被张拉式取代。张拉式薄膜结构是通过给膜材直接施加预应力使之具有刚度并承担外荷载的结构形式。二、正文 张拉膜结构（Tensioned Membrane structure）是21世纪最具代表性与充满前途的建筑形式。它打破了传统建筑纯直线的建筑风格，以其独有的优美曲面造型，简洁、明快、刚与柔、力与美的完美组合，呈现给人以耳目一新的感觉，同时给建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。膜结构材料具有重量轻、强度高、防火难燃、自洁性好、不受紫外线影响、抗疲劳、耐扭曲、耐老化、使用寿命长、高透光率、热吸收量少等特点给该结构的建筑物带来了不少传统建筑物没有的特点！（一）、透光性透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。膜材的透光性可以为建筑提供所需的亮度，增大采光面积，这对于建筑节能十分重要。对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑尤为重要。通过自然采光与人工采光的综合利用，膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。白天，阳光透过膜面使建筑物内充满自然漫射光。夜晚，室内灯光透过膜面给空增添了梦幻般的夜景变成光的雕塑。膜材透光性是由它的涂层、基层纤维及其颜色所决定的。标准膜材的光谱透射比在10%20%之间，有的膜材的光谱透射比可以达到40%，还有些则是不透光的。膜材的透光性及对光色的选择可以通过改变涂层或面层的颜色来调节控制。通过膜材和透光保温材料的适当组合，可以使含保温层的多层膜具有透光性。即使光谱透射只有几个百分点，膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的，具有轻型屋面的观感。（二）、安全性目前按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构都具有足够的安全性。轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。膜材与其他建筑材料相比要轻的多，屋顶采用膜材的建筑物，具有极强的抗震性及良好的安全性。由于自重较轻，即使意外发生坍塌，其危险性也较传统建筑结构小的多。当膜结构发生撕裂时，若结构布置能保证桅杆、梁等刚性支承构件不发生坍塌，其危险性将会更小。膜结构的柔性使其在任一荷载作用下均能以最有利的形态承载。当然，结构的布置和形状要根据荷载情况来进行设计和调整。设计要确保膜面与其辅助结构之间协调工作，以避免力在膜面或辅助结构上发生应力集中而达到结构破坏的临界值。（三）、极具表现力的建筑形态“只有正确表达结构逻辑的建筑才有强大的说服力与表现力”这句话揭示了张拉薄膜结构的精髓。对于张拉膜结构，任何附加的支撑或修饰都是多余的，其结构本身就是造型。也就是说，不符合结构的造型是不可能的，因为那样的薄膜不是飘动的就是缺乏稳定性。张拉膜结构的美就在于其“力”与“形”的完美结合。任何具有特定功能的建筑都可以通过立意得以表达，张拉薄膜结构的独特外形体现了建筑物本身的自然美感。这些建筑形态和与其相协调的传统建筑一起构成了令人兴致盎然的地标性建筑。优秀的膜结构设计是结构与外形的有机融合，也只有与自然环境、历史及现代的城市景观有机结合，才能显得更加出类拔萃，才能成为大型的雕塑作品，为其周边空间增添活力。（四）、结语随着薄膜结构的发展，膜材已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料”。张拉薄膜结构不仅具有上述优点还有：轻质、功能、抵御天气的影响、可移动性和临时性、以及工期短等优点。但因膜材质量轻，热工性能较差，保温效果不太好，当用于游泳池和寒冷地区时必须采取必要的防露措施；因膜材热胀冷缩，对裁剪工艺要求较高，一般在工厂加工后送到施工现场；另外皱褶的出现会引起重力重分布，使膜内应力加大，需采取必要的措施。随着科技的发展，相信张拉薄膜结构会取得更大的发展！参考