张拉膜结构

   张拉膜结构是一种有张力张紧的膜结构建筑。拉伸这一术语不应与张拉整体相混淆，张拉整体是一种具有拉伸和压缩元素的结构形式。张拉膜结构是最常见的薄壳结构类型。大多数张拉膜结构由某种形式的压缩或弯曲元件支撑，例如桅杆，压缩环或梁。

   张拉膜结构是最经常用作屋顶，因为它们可以经济地和有吸引力的跨越大的距离。张拉膜膜结构也可以用作完整的建筑物，一些常见的应用是体育设施，仓储和存储建筑物以及展览场地。

   在二十世纪后期，张拉膜结构形式只在大型结构中得到了更严格的分析和广泛应用。长期以来，拉伸结构一直用于帐篷中，其中绳索和帐篷杆为织物提供预张力并使其承受负荷。

   俄罗斯工程师最早开发张拉膜结构，对壳和膜的应力和变形进行实际的计算。Shukhov为1896年的Nizhny Novgorod Fair设计了八个拉伸结构和薄壳结构展览馆，占地面积27,000平方米。最近大规模使用膜覆盖的张拉膜结构是Sidney Myer音乐碗，建于1958年。安东尼奥·高迪反过来使用这个概念为Colonia Guell教堂创造了一个仅压缩的结构。他创建了教堂的悬挂张拉膜模型，以计算压缩力并通过实验确定柱和拱顶的几何形状。这个概念后来得到了德国建筑师兼工程师Frei Otto的支持，他首次使用这个概念是在蒙特利尔67世博会建造西德馆。

具有显着张力构件的结构类型

结构形式

空气支撑结构是拉伸结构的一种形式，其中织物封套仅由加压空气支撑。大多数织物结构的强度来自双弯曲形状。通过张拉，织物获得足够的刚度以承受其承受的载荷。为了产生足够双重弯曲的形状，通常需要预拉伸或使用其支撑结构。

寻找形式

   依赖于预应力来获得其强度的结构的行为是非线性的，因此除了非常简单的电缆之外的任何东西在20世纪90年代之前都非常难以设计。设计双曲线织物结构的最常见方法是构建最终建筑物的比例模型。这种比例模型通常使用袜子或紧身衣材料，因为它们与膜结构非常相似。

线性结构

• 悬索桥
• 垂褶的电缆
• 斜拉梁或桁架
• 电缆桁架
• 直拉索

三维结构

• 自行车车轮（可用作水平方向的车顶）
• 3D电缆桁架
• Tensegrity结构

表面应力结构

• 预应力膜
• 气动应力膜
• 面料结构