张拉膜结构是仅承受张力而不压缩或弯曲的结构元件。张拉膜结构最常用作屋顶,因为它们可以跨越很长的距离。这些类型的结构常见于体育设施,仓储和仓储建筑以及展览场地。
张拉膜结构的历史
俄罗斯工程师Vladimir Shukhov首次开发了张拉膜结构。1896年,他为下诺夫哥罗德博览会设计了八个张拉膜结构和薄壳结构展览馆,占地面积27,000平方米。
近年来,张拉膜结构已经很受欢迎并广泛应用于很多地区。比如一些著名的膜结构建筑像慕尼黑奥林匹克公园,伦敦千禧穹顶和英国阿什福直销店等。
张拉膜结构的类型
张拉膜结构分为以下类型:
1.线性张拉膜结构
线性张拉膜结构是所有构件都处于线性张拉膜的结构。该线性构件由压缩构件支撑,但主要载荷由拉伸构件执行。这些膜结构的常见例子是电缆悬挂桥。主支柱用作压缩构件,但整个负载由处于拉伸状态的电缆执行。
作用在悬索桥上的拉力。
线性张拉膜结构进一步可分为以下类型,
- 悬索桥
- 垂褶的电缆
- 斜拉梁或桁架
- 电缆桁架
- 直张力电缆
2.三维张拉膜结构
三维张拉膜结构主要是处于拉伸状态的元件的汇编,压缩被传递到中央桅杆并向下进入到地面。在运动场上可以看到最常见的三维张力,并且通常用作这些膜结构的屋顶。
三维张拉膜结构进一步可分为以下类型:
- 自行车车轮
- 3D电缆桁架
- Tensegrity结构
3. 表面应力张拉膜结构
表面应力张拉膜结构与其他张拉膜结构相同,但表面构件是张力承载构件。织物拉伸结构是表面应力张拉膜结构的最佳实例,其中垂直支柱保持处于拉伸状态的特殊的分离织物。
表面应力张拉膜结构进一步可分为以下类型:
- 面料结构
- 预应力膜
- 气动应力膜
- Gridshell