什么是膜结构工程

膜结构工程分7中，分别是：

1）纯钢拱形结构

采用传统的梁柱体系，房顶为圆拱式，柱梁距离一般为8m左右。

2）混凝土结构主体加钢拱

以上两种最简略的膜结构，依平面的形状，如方形、菱形等，可有许多改变，拱的距离依运用的膜材强度、规划荷载、风力等确认。

3）混凝土主体结构加钢索

脊素为上弯，坐落膜布下面，谷索为下弯，坐落膜上面。两种钢索的弯向相反张拉后造成相反方向的垂直力，使膜市遭到垂直方向的张力，膜布中水平方向的张力直接张拉构成。

4）混凝土主体结构加钢柱

5）张拉式帐子膜结构

6）大型（跨度在200m以上）气撑式膜结构

用扁钢作的钢索加上膜布，能够做成大跨度的巨型房顶。这种建筑，结构简略，施工方便，经济效益高，无需修理。但因需常年保持关闭，进出较不便，现己不再新建，但仍不失为一种好的结构方式。因为膜结构需求精确的规划及取舍，以到达抱负的效果，大卫、盖格和哥伦比亚大学的同僚迈克、马克麦克和约塞夫、赖特共同开发了非线性钢索核算程式，为气撑式大型膜房顶工程规划奠定了基础。自1973年至1978年，在世界各地一连建造了12座气撑式膜结构大型室内体育馆，与同时期落成的其他球场比较，这些膜结构的体育馆不但价格便宜，并且施工快。面积40000m2的银顶球场的房顶只用了11.5个月即全部完结。为世界最大之室内体育馆。

7)钢索穹顶

1980年左右，盖格先生又创造了运用永久性膜结构

的新技术，这种新技术是根据工程哲学家巴克明斯特．富勒的理论。富勒认为现代的结构都是在对抗地心吸引力，不断地争夺压力的接连性，但自然界并非如此。这是一项看似平平，实则十分智慧的道理，1983年他发表的文章中建议在结构上逐渐削减压力的影响，而增加张力的作用，富勒将他的新观念命名为“张力式”，英语是张力（Tension）和完好(Integrity)二字的组成。在这种抱负的结构中“压力杆件是张力大海中的一个小岛”。盖格先生对富勒的道理，则有更进一步的解释，他认为“空间的跨越是由接连的张力索和不接连的压力杆”完结的。在这一理论基础上，他提出钢索穹项由以下杆件组成：中心张力环经由数目为四的倍数的脊索、环索、中继斜拉索、压力杆和斜拉索而到达压力环梁，构成一个完好关闭的张力拱结构体系。

这一发明取得了专利。因其不需空气支撑，制造比较简洁，故在大型场馆的建设中，逐渐替代了气撑式膜结构。钢索穹顶在结构技术上，用预应力的原理建立了一种完全打破传统思维的新概念。

将钢索结构加上预应力，使得原来应是压力的杆件亦成了张力件，并以钢索替代，由此压力杆件的数目削减，而构成十分轻盈的穹顶结构。传统的钢架结构本身分量随跨度加大而急剧增加，但在钢索穹顶的结构体系中，单位分量永远保持不变。这在结构学的理论上，是一个打破。