膜结构工程荷载剖析规则

　　一、膜结构工程的荷载剖析应在形状设计所得到的外形与初始应力分布的基础上进行，思考各种也许的荷载组合。

　　二、关于刚性支承构造系统，膜结构车棚可不思考膜面和支承构造的协同效果。

　　三、关于柔性支承构造系统，应思考索杆系统和膜面的协同作业。

　　四、关于混合支承构造系统，应根据具体情况决定构造计算模型。

　　五、膜结构工程的荷载剖析可采用根据接连化和离散化的理论，剖析时应思考构造的非线性。　现代张拉膜结构技术在德国、美国、日本等发达国家经历了三十多年的发展，现在已趋于成熟。建筑师们充分开发和利用了这种新结构技术所提供的可能性，建造了许多具有典型意义的大型张拉膜结构建筑，它们高度体现了建筑与结构的和谐统一、技术和艺术的完美结合。有许多张拉膜结构建筑成为当地有代表性的人文景观。

　　张拉膜结构的设计也迥异于传统结构。柔性的膜材仅当赋予适当预张力时才具有确定的形状和抵抗外荷载的刚度，才真正成为“结构”，因此初始形态分析在张拉膜结构设计中具有基本意义。裁剪分析是张拉膜结构设计中又一个特殊问题：张拉膜结构的曲面形状一般来说是不可展的，裁剪分析就是要求在平面膜材上合理放样，以尽可能精确地拟合空间曲面上的相应条块。而且，张拉膜结构的初始形态分析和裁剪分析不仅是单纯的力学问题或技术问题；其初始形态分析与建筑造型密不可分，而膜材拼缝构成的图案经常是重要的室内装饰手段和表现内部空间的有力工具。所以张拉膜结构的设计从一开始就要求建筑师与结构工程师紧密配合、相互协作。事实上，这种新颖体系的建筑方案和结构方案是统一的整体，应当是结合在一起同时进行并完成的。

　　张拉膜结构的计算分析也有其特殊性，例如：这种柔性结构体系位移很大，在计算中必须考虑其几何非线性；风是张拉膜结构设计中起决定作用的外荷载，张拉膜结构对风的动力作用十分敏感，在设计计算中必须予以考虑，有时甚至还应当进一步考虑气流与结构的相互耦合作用，即所谓的气弹动力响应问题。这些特点在一定程度上增加了张拉膜结构的设计难度。

　　张拉膜结构和张拉膜结构幕墙的发展依赖于膜村的技术革命和技术发展，从历史上来看，材料技术的革命为建筑学带来越来越多的创意，也带来无穷无尽的高要求。从现代主义到后现代主义，再到解构主义建筑理论，甚至所谓混沌理论，无不例外地要求材料革命，而每次材料革命又给建筑学添上更多的新创作语汇。从建筑色彩学来看，透过建筑立面的颜色或本色看室内的颜色，从亮到暗或从暗到亮，建筑师可根据层次深浅布局，色彩的冷暖安排，昼夜光源方向的异同，获得自己想得到的建筑光学色彩效果。　只要准确表达构造逻辑的修建才有强壮的说服力与表现力“这句话提醒了张拉膜结构的精华。关于张拉膜结构，任何附加的支持和润饰都是剩余的，其构造自身即是外型；换句话说，不符合构造的外型是不可能的，由于那样的薄膜不是飘动的即是缺少稳定性的。张拉膜结构的美就在于其”力“与”形“的完美联系。张拉膜结构的根本组成单元一般有：膜材、索与支承构造（桅杆、拱或别的刚性构件）。

　　膜材一种新式的修建资料，已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材以后的“第六种修建资料”。膜材自身受压不大，抗弯也不是很好，所以要使膜构造正常作业就必须引进适当的预张力。此外，要确保膜构造正常作业的另一个重要条件即是要构成互反曲面。传统构造为了减小构造的变形就必须添加构造的抗力；而膜构造是经过改动形状来涣散荷载，然后取得最小内力增长的。当膜构造在平衡位置邻近出现变形时，可发生两种回复力：一个是由几许变形导致的；另一个是由资料应变导致的。一般几许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，就应尽量构成负高斯曲面，即沿对角方向别离构成“高点”和“低点”。