隻有正確表達結(jié)構邏輯的建築才有強大的說服力與(yǔ)表現力“這句話揭示了張(zhāng)拉膜結構的精髓。對於張拉膜結構,任何附加的支撐和(hé)修(xiū)飾都是多餘的,其結構本身就是造型;換句話說,不(bú)符合結構(gòu)的造(zào)型是不可能(néng)的,因為那樣的薄膜不是飄動的(de)就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結構的美就在於其”力“與(yǔ)”形“的完美結合。張拉膜結構的基本組成單元通常(cháng)有:膜材、索與(yǔ)支承結構(桅杆、拱或其他剛性(xìng)構件)。
膜材一(yī)種新興的建築材料,已被公(gōng)認為是(shì)繼磚、石、混凝土、鋼和木材之後的“第六種建築材料”。膜材本身受(shòu)壓不大,抗彎也不是很好,所以要使膜結構正常工作就必須引入(rù)適當的預張力。此外(wài),要保證(zhèng)膜結構正(zhèng)常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲麵。傳統(tǒng)結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力(lì);而膜結構是通過改變形狀(zhuàng)來分散(sàn)荷載,從而獲得最小內力增長的。當膜結構在平衡位置附近出現變形時,可產生兩種回複力:一個是由(yóu)幾何變形引起的;另(lìng)一個是由材料應變引起的。通(tōng)常幾何剛度要比彈性剛度大得多,所以(yǐ)要使每一個(gè)膜片具有良好的剛度,就應(yīng)盡量形成負高斯曲麵,即沿對(duì)角方向分別形成“高點”和“低點(diǎn)”。“高點”通常是由桅杆來提供的(de),也許是由於這個原(yuán)因,有些文(wén)獻上也把張拉膜結構叫做(zuò)懸掛膜結構(suspensionmembrane)。索作為(wéi)膜材的彈性邊界,將膜材劃(huá)分為一係列膜片(piàn),從(cóng)而減小了膜材的(de)自由支承長度,使薄膜表麵更易形成較大的曲率。有文獻指(zhǐ)出(chū),膜材的自由(yóu)支承(chéng)長度不宜(yí)超過15米,且單片膜的覆蓋麵積不宜大於500平米。此外,索的另一個(gè)重要作用就(jiù)是對桅杆等支承結構(gòu)提(tí)供附加支(zhī)撐,從而(ér)保證不會因膜材的破損(sǔn)而造成支承結構的倒塌(tā)。 |