張拉膜結構是指通過拉索將膜材料張拉于結構上而形成的,張拉膜結構也可稱為張拉式索膜結構,是由穩(wěn)定的空間雙曲張拉膜面、支承桅桿體系、支承索和邊緣索等構成的結構體系。張拉膜結構由于具有形象的可塑性和結構方式的高度靈活性、適應性,所以此種方式的應用極其廣泛。張拉膜結構又可分為索網(wǎng)式、脊索式等。張拉膜結構體系富于表現(xiàn)力、結構性能強,但造價稍高,施工要求也高。
只有正確表達結構邏輯的建筑才有強大的說服力與表現(xiàn)力”這句話揭示了張拉膜結構的精髓。對于張拉膜結構,任何附加的支撐和修飾都是多余的,其結構本身就是造型;換句話說,不符合結構的造型是不可能的,因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結構的美就在于其“力”與“形”的完美結合。 張拉膜結構的基本組成單元通常有:膜材、索與支承結構(桅桿、拱或其他剛性構件)。
膜材一種新興的建筑材料,已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身受壓不大,抗彎也不是很好,所以要使膜結構正常工作就必須引入適當?shù)念A張力。此外,要保證膜結構正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。
膜結構設計打破了傳統(tǒng)的先建筑、后結構做法,要求建筑設計與結構設計緊密結合。在設計過程中,建筑師和結構工程師要坐在一起確定建筑物的形狀,并進行必要的計算分析。這時,所設計建筑物的平面形狀、立面要求、支點設置、材料類型和預應力大小都將成為互相制約的因素,一個完美的設計也就是上述矛盾統(tǒng)一的結果。