陕西体育场馆PTFE膜结构膜材

　　空间结构建筑的美感往往令人震撼，而这种震撼源于合理的结构设计! 直线是美的，因为它有力度感，曲线也是美的，因为它有张力感；蜂巢是美的，蜘蛛网也是美的，它们的共同点是因为有着合理而简约的结构，而又具备各自非常实用的功能。建筑的美，无非在于造型、色彩、装饰、人文、理念等几个方面，张拉膜结构作为一种轻型结构建筑形式，不仅完美的诠释了这几个方面，也做到了与建筑的和谐统一，建筑即结构，结构即功能，建筑结构功能三位一体，才能呈现出建筑作品的极致美感。

　　张拉膜结构建筑的设计核心在于控制结构的边界条件以及支承结构的几何形状，从而找到满足设计要求的最佳膜面形态。与传统建筑设计相比，张拉膜结构建筑设计是一个多专业间的相互协调过程。为了得到满足功能要求的最简约设计，结构建筑师必须要与其他工程师紧密合作。

　　由于结构性能的高效性，膜结构可以通过膜面形状的大变形来重新分布局部集中荷载，而不会使该区域的膜面应力显著增加。这些特性使膜结构成为轻型结构，即它在具有多变造型的同时，既能够有效地承载又可保持外观简洁，这也是张拉膜结构建筑常常被认为具有震撼力美感的原因。

　　具表现力的建筑形态:具有特定功能的建筑都可通过立意得以表达，张拉膜结构的外形体现了建筑自身的自然美感。张拉膜结构的基本组成单元通常有:膜材、索与支承结构（桅杆、拱或其他刚性构件）。膜材一种新兴的建筑材料，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”。膜材本身不能受压也不能抗弯，所以要使膜结构正常工作就引入适当的预张力。此外，要膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。传统结构为了减小结构的变形就增加结构的抗力；而膜结构是通过改变形状来分散荷载，从而获得小内力增长的。当膜结构在平衡位置附近出现变形时，可产生两种回复力:一个是由几何变形引起的；另一个是由材料应变引起的。通常几何刚度要比弹性刚度大得多，所以要使每一个膜片具有良好的刚度，就应尽量形成负高斯曲面，即沿对角方向分别形成“高点”和“低点”。“高点”通常是由桅杆来提供的，也许是由于这个原因，有些文献上也把张拉膜结构叫做悬挂膜结构。

　　张拉膜是建筑结构中发展起来的一种形式，自20世纪70年代以来，膜结构在国外已逐步应用于大型建筑，如体育场馆、商场、展览中心、交通设施等。作为一种新的建筑形式，索膜结构从20世纪50年代开始在上出现，至今已有60多年的历史，尤其是70年代以后，其应用发展很快。膜结构的出现，给了建筑师一个超越传统建筑模式的新选择。薄膜结构改变传统建筑材料而采用膜材，重量仅为传统建筑的30分之一。此外，膜结构还可以从根本上克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑物上实现的困难，从而创造出无遮挡的大视觉空间。它的外形自由轻巧，阻燃，制作简单，安装快捷，节约能源，使用方便，因此在全世界范围内被广泛采用

　　张拉膜结构曲面需要经向和纬向两个主轴方向反向曲率来，一个方向的曲率向下凹，另一个方向向上凸。传统膜材基材是由经﹑纬向纱线编织而成，因而呈现很强的正交异性性能，经纬向变形能力相差达3-5倍之多。蠕变和松弛是膜材的另一个重要特性，也是膜起皱和失效的重要原因，在裁剪分析和加工时需要考虑这个因素。聚酯长丝织物在使用的头十年里就会因为蠕变丧失50%的预张拉力，相反，玻璃纤维织物要稳定很多。