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浅谈古今膜结构的雏形和诞生

来源:www.sylmjg.com         发布时间:2021-11-18 返回列表

 膜结构的古代雏形:
张拉膜建筑是一种新的结构方式,代表了当今建筑技术和材料科学的进步。虽然张拉膜结构诞生后不久,但人们使用薄膜作为建筑材料的历史已经很久了。早期可以追溯到古代各地的帐篷。这些帐篷由树枝制成,外面覆盖着兽皮和毯子,有些像现在的骨架膜结构。其他帐篷结构是将木杆和绳索结合起来,直接拉出织物,形成覆盖空间,类似于现代张拉膜结构。织物和绳索也用于建造临时建筑或活动天花板。还有行军帐篷和庭院遮阳篷,都是古代建筑中使用薄膜结构的例子。
根据车棚制造商的分析,这些薄膜结构具有现代张拉膜结构的雏形,但由于当时结构和材料技术条件的限制,这些结构在结构强度、刚度和空间维护方面远远不能满足长期建筑的要求。


现代膜结构的诞生:
早期的张拉膜结构是由索膜结构先驱奥托于1955年设计建造的,是由棉纤维制成的膜建筑。他将肥皂泡等应力较小的曲面模型用于索膜结构的分析。通过丝网模型或肥皂泡模型,奥托可以正确地将其形状复制到实际工程的索膜结构中。这项工作在计算机技术发展后形成了一个新的技术领域,即结构找形。
在张拉膜结构发展初期,由于其强度和耐时性差,张拉膜结构跨度小,主要用于一些临时建筑。膜结构的计算方法和施工技术问题也限制了张拉膜结构的发展,因此奥托转而研究索网结构,取得了巨大的成功。
据车棚厂家分析,索网结构在工作原理上与张拉膜结构相当相似。它是由两个或多个方向的单索连接而成的空间结构体系。索网比薄膜具有更大的强度,因此能够承受更大的预应力,跨越更大的空间,较大地促进了张拉膜结构的发展。