世界上第一座
充氣膜結構建(jiàn)成於1946年(nián),設計者為美國的沃爾特·勃德(W.Bird),這是一(yī)座直徑為15的充氣穹頂。1967年在德國斯(sī)圖加特召開的第一屆國際充氣結構會議,無疑給充氣膜結構的發展注入了興奮劑。隨後各式各樣的充氣
膜結構建築出(chū)現在1970年大阪世界博覽會上。其中具有代表性的有蓋格爾設計的美國館(137m×7m8卵形),以及(jí)川(chuān)口(kǒu)衛設計的香腸(cháng)形充氣構件膜結(jié)構。後來人們認為70年大阪博覽會是把
膜結構係統地(dì)、商業性地向(xiàng)外(wài)界介紹的開始。大阪博(bó)覽會展示了人們可以用(yòng)
膜結構建造永久性(xìng)建築。而70年代初美國蓋格爾-勃格公司(Geiger-Berger Associates)開發(fā)出(chū)的符合美國永久建築規範的特氟隆(Teflon)膜(mó)材(cái)料為
膜結構廣泛應(yīng)用於永久、半永久(jiǔ)性建築奠定了物質基礎。之後,用特氟隆材料做成的(de)室(shì)內
充氣式(shì)膜結構相繼出現在大中型體育館中,如1975年建成的密歇根州龐蒂(dì)亞克“銀色穹頂”(橢圓形220×159m),1988年建成的日本東京體育館(室內淨麵積4,6767㎡)。
張拉形式
膜結構的先行者是德國的奧(ào)托(F.Otto),他在1955年設計的張拉膜結構跨度在25m左右,用於聯(lián)合公園多功能展廳。由於張(zhāng)拉膜(mó)結構是通過邊界條件給膜材施加一定(dìng)的預張應力,以抵(dǐ)抗外部荷載的作用,因此(cǐ)在一定初始條件(邊界條件和(hé)應力條件)下,其初始形(xíng)狀的確定、在外荷(hé)載作用下膜中應力分布(bù)與變形(xíng)以及怎樣用二(èr)維的摸材料(liào)來模擬三維的空間曲麵等一係列複雜的問題(tí),都需要(yào)有計(jì)算來確定,所以張拉膜結構的發展離不開計算機技術的進步和新算(suàn)法的提出。目前國外一些先(xiān)進的摸(mō)結構設計製作軟件已非常完善,人們可以(yǐ)通過圖形顯示看(kàn)到各(gè)種初始(shǐ)條件和(hé)外荷(hé)載作(zuò)用下的(de)形狀與變形,並能計算任一點的應力狀態,使找形(初始形狀分析)、裁剪和受力(lì)分析集成(chéng)一體(tǐ)化,使得膜結構的設計大為簡便,
張(zhāng)拉膜、
透光膜、燈膜、拉展天花、軟膜天花等,它不但能分析整個施工過程中各個不同結構的穩定性和膜中(zhōng)應力,而且能精確計算由於(yú)調節索或柱而產(chǎn)生的次生應力,完全可以避免各種不利荷載式況產生的不測後(hòu)果。因此計算機技術的迅猛發展為(wéi)張拉
膜結構的應用開辟了廣闊的前景。而特氟隆摸材料的(de)研製成功也(yě)極大地推動了
張拉膜結構的(de)應用(yòng)。比較著名的有沙特阿拉伯吉達國際航空港、沙特阿拉伯利雅得體育館(guǎn)、加拿大林德塞公園水族館(guǎn)、英國溫布(bù)爾登室內(nèi)網球館、美國新丹佛(fó)國際機(jī)場等