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这种结构应用广泛,膜结构车棚、看台、收费棚、球场、通道或入口、公园景观小品、甚至能作污水池加盖除臭及沼气池储气罐之用。膜结构作为居住空间的外表面的结构形式,在很遥远的古代就已经有在,将草席和兽皮、毛织物等皮樓用简单的木柱等顶起,用绳子固定在地面上构成稳定的简单住宅,这种建造方式在上古时代就开始应用了。皮膜质量较轻且坚固,富含柔软性,搬运、临时设置、重复使用都比较便利,现在游教民中仍然还有应用,可以说,源于皮膜的应用.
从美军的雷达穹顶及营、仓率等建设的经验积累中认识到充气膜结构的有用性的沃尔特·伯德,在1957年,采川充气赓结构建造了私家游泳池简易棚。通过《生活杂志》和其他的媒体的介绍,此结构在世界上广为人知,世界各地也开始进行各种尝试。美国馆(建筑设计:L戴蜂斯;结构设计:蓝格)是典型的充气穹顶。在具有近似于长轴142m,短轴83.5m的椭圆的平面形状的压环的内侧,用索张拉刚度加强的皮膜《用聚飄乙烯嘎涂的玻穗纤缘布),室内的气压相对于外侧气压要稍微高(用水柱为30mm、用水银柱为2.3mm由于值较小。通常用水柱表示).所以这种方式构成屋面结构。与跨度相比,此穹顶的特征是垂度低〔6.lm)。垂度低的穹顶中,风荷载分布比较均匀(吸力),这对膜结构的设计有利。此性质大促进了之后的低垂度充气穹顶的发展。
充气膜结构作为用皮膜覆盖空气的方法,具有多种优点,但也有缺点。最大的问题是维护管理。简而言之,此结构在建筑物存在期间,需要时时刻刻用送风器进行鼓气。相对于平常情况,在积雪时和暴风时,许多的空气穹顶需要增加室内气压。并且,需要有应对偶尔停电的机制。近年,这种转换大多完全是自动进行,为了确保如通常情况那样进行转换,需要不断地维护管理,经济负担非常可观。
充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,依靠曲面内外起亚差来维持膜曲面的形状,利用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力,因利用气压来支撑,充气式膜结构是在膜结构构成的室内冲入空气,保持室内的空气压力大于室外的空气压力,由此使膜材料出于张力状态来抵抗荷载及外力的构造形式,及钢索作为辅助材料,无需要梁和柱子支撑,可得到更大的空间。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负荷的作用,因此在一定的初始条件下,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的复杂问题,都需要通过计算来确定,张拉膜结构因为施工精度要求高,结构性能强,并且有的表现力,所以造价高于骨架式膜。