我們看到了膜結構建筑的四種基本形態,即鞍形、傘形、拱形和脊形。張拉膜結構膜結構突破了傳統的建筑結構類型,以造型學、色彩學為依托,可結合自然條件,充分發揮建筑師的想象力,根據創意建造出傳統建筑難以實現的曲線及各種造型,且色彩豐富,富有時代氣息,體現結構構件受力之美。配合燈光易形成夜景,給人以現代美的享受。膜結構工程它打破了純直線建筑風格的模式,以其獨有的優美曲面造型,簡潔、明快、剛與柔、力與美的組合,給人耳目一新的感覺,同時給建筑設計師提供了更大的想象和創造空間。膜結構具有強烈的時代感和代表性,是集建筑學、結構力學、精細化工、材料科學、計算機技術等為一體的多學科交叉應用工程,具有很高的技術含量和藝術感染力,其曲面可以隨建筑師的設計需要任意變化。了解這四種典型結構形式的表面組成和力學特性,有助于加深對膜結構形狀和受力的認識。

1.鞍形(saddle shape)
鞍形曲面是一種典型的互易曲面,由四個非共面角和連接角的邊緣構件包圍。在這四個角點中,通常有兩個對角點(HP),另兩個角點(LP)。鞍座膜結構的邊緣構件可以是混凝土梁或空間鋼桁架,即可以形成所謂的剛性邊界,也可以通過對鞍膜結構施加較大的預張力形成柔性邊界。由于柔性邊界能夠適應薄膜表面的變形,避免了薄膜表面在安裝和加載過程中的褶皺,因此更常用。
對于鞍配置金剛石膜平面之間,兩個水平對角線距離L可被定義為一個跨度點,高(或低)和高度差值f矢量的交叉中點之間是高電平,F / L為跨比(圖4B)??绫仁强刂瓢靶蚊娴男螤畹闹匾獏?。交叉矢量,量比較大膜表面的曲率較大,更好的結構剛度;跨度比通常1/8 1/12之間?。
鞍形膜結構適用范圍小,常用于膜結構簡圖中。
2.傘形(conical shape)
傘膜結構也是常用的拉膜結構之一。該結構的特點是膜元件的相對位置相對較低,其中大部分固定在剛性邊梁或柔性側電纜上,在膜元件中間設置有一個或多個高點,主要通過獨立柱、飛柱或懸掛環的支撐實現。為了避免在高點附近的膜中的過度應力,當膜元件的跨度較大時,可以在高點和邊界支撐點之間設置脊,以便改變結構內的力傳遞路徑并避免膜材料的應力集中。傘表面也可以在工程中反向應用。
3.拱支式(arch supported shape)
拱形支撐膜結構,以提供膜,圓形或多平面結構大致橢圓形狀的連續拱支撐點。當跨度較大,設置在中間紙幅和拱形構件的下邊緣之間通常正交電纜。用于封閉的建筑,如加拿大加爾格里林賽公園體育中心(李ndsay公園網球及美分ER)拱承式膜結構是一種典型的拱形支撐的膜結構。
4. Cooperation (waveform)
脊谷膜結構在兩個高點之間平行排列,谷索布置在兩個低點之間,曲面呈波浪狀,脊與谷索之間的膜面形成負高斯曲率面。當結構跨度較大或荷載較大時,也可在山脊與山谷纜索之間設置橫向加固索。山脊谷膜結構平面呈矩形,如圖7所示。美國丹佛國際機場和加拿大的加拿大廣場是典型的山脊谷膜結構。


