膜結構結構形式

 1  單層式膜結構

由于膜設計強度較低，以單層張拉形式的膜結構僅適用于跨度較小的桁架弦桿之間，形成采光帶[1]。為了能夠形成更加良好的視覺效果，通常將ETFE膜與PVC、PTFE膜組合使用。

2  索膜結構

索膜結構常用的索主要是不銹鋼索或鍍鋅鋼索。根據構造可分為鋼絞線和鋼絲繩（1）。鋼絞線相較于鋼絲繩而言，其彈性模量和破斷力更大，在直徑相同的情況下，鋼絞線的凈截面面積更大其更加的穩定，在工程應用中，常使用小直徑的鋼絞線和大直徑的鋼絲繩。索膜結構的主要結構形式分為單層膜加單向鋼索、單層膜加雙向鋼索、單層膜加含跨中支座的單向鋼索。

（1）單層膜加單向鋼索：一般用于跨度較大、荷載較大的結構,由于單一膜材強度不能滿足設計要求,常將膜與鋼索結合使用，其中最簡易的就是單向鋼索。

（2）單層膜加雙向鋼索:應用雙向鋼索能夠形成更多的單元區格，能夠很大的降低ETFE膜所受的應力，同時能夠降低鋼索的間距和索徑，更有利于膜表面的平整。

（3）單層膜加含跨中支座的單向鋼索:首先讓單層膜與單向鋼索連接固定之后，為了更好的減小鋼索的運動幅度，防止膜面發生變形，可以再安裝一根垂直于鋼索的鋼梁，然后通過支架將鋼索固定于鋼梁上，能夠使鋼索更加的穩定。

3  充氣式膜結構

膜材在膜結構中更多的應用是以充氣的形式[3]，可以將膜材設計成不同的形狀，通過不同層數的疊合達到不同的效果，還可以通過構架和鋼索將多個膜材氣墊拼接到一起，形成一個大跨度空間膜結構，能夠覆蓋更大的空間。每層膜都只承擔其所承受的法向向外的荷載[1]，在一個采用膜結構的封閉建筑物內，由內層承受內部壓力，外層抵抗外部荷載，各層所承擔的荷載不同，能夠更好的提高其承載力。

（1）氣承式[4]：由于室內外存在一定的氣壓差，在安裝好膜結構之后，膜材受到空氣荷載作用會處于張拉狀態（2），提高了膜面的剛度，能更好的承受外載荷的作用，氣承式結構要保證良好的氣密性，還需配備充分數量的供氣設備保證其穩定的內壓。

（2）氣囊式[5]：向膜構件內通氣使其飽和，將多個飽和的膜構件通過不同的組合形式形成具有特定形狀和一定剛度要求的整體受力體系（3），氣枕式要求結構自身氣密性良好，使用過程中還需連續不斷的向結構內通氣。

（3）氣肋式[6]：由氣密的細長膜結構及其封閉在膜結構內的壓縮氣體組合形成的空間結構體系（4）。

（4）懸浮式：通過在氣密膜結構中充入氦氣使其懸浮，下方用鋼索拉扯固定的一種特殊的結構體系（5）。

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