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索膜結構

索膜結構是用高強度柔性薄膜材料經受其它材料的拉壓作用而形成的穩定曲面，能承受一定外荷載的空間結構形式。其造型自由、輕巧、柔美，充滿力量感，節能、使用安全等優點，因而使它在世界各地受到廣泛應用，膜結構建筑作為新的建筑形式于本世紀五十年代在國際上開始出現，至今已有四十多年的歷史，特別是到了七十年代以后膜結構的應用得到了迅速發展。膜結構的出現為建筑師們提供了超出傳統建筑模式以外的新選擇。在張拉膜結構設計階段所要考慮的要點有：1，保證膜面有足夠的曲率，以獲得較大的剛度和美學效果。

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膜結構

張拉膜結構的基本組成單元通常有：膜材、索與支承結構（桅桿、拱或其他剛性構件）。

膜材一種新興的建筑材料，已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身不能受壓也不能抗彎，所以要使膜結構正常工作就必須引入適當的預張力。此外，要保證膜結構正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。傳統結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力；而膜結構是通過改變形狀來分散荷載，從而獲得小內力增長的。當膜結構在平衡位置附近出現變形時，可產生兩種回復力：一個是由幾何變形引起的；為了尋求膜結構的合理的幾何外形，需要通過計算機的多次迭代才能得到。另一個是由材料應變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多，所以要使每一個膜片具有良好的剛度，就應盡量形成負高斯曲面，即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”。“高點”通常是由桅桿來提供的，也許是由于這個原因，有些文獻上也把張拉膜結構叫做懸掛膜結構（suspension membrane）。

索作為膜材的彈性邊界，將膜材劃分為一系列膜片，從而減小了膜材的自由支承長度，使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻指出，膜材的自由支承長度不宜超過15米，且單片膜的覆蓋面積不宜大于500平米。此外，索的另一個重要作用就是對桅桿等支承結構提供附加支撐，從而保證不會因膜材的破損而造成支承結構的倒塌。不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性極佳，不會因折疊而產生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實現可移動、可展開結構的基礎和前提。

膜結構的預應力和二次張拉

膜結構的穩定依賴于膜內預應力的保持。預應力的水平影響膜在荷載作用下的變形。如果預應力太低.膜就會產生較大位移，在風作用下發生顫振。

因為膜結構膜材在荷載的持續作用下會產生松弛和徐變，所以在使用期間膜內預應力會發生變化。用于特定結構的膜結構膜材性能可以通過雙軸試驗來確定，并應用于預應力設計中。