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张拉膜停车棚结构的发展历史

张拉膜结构

张拉膜结构是通过机械方式在膜面内沿着其边界张拉荷产生预应力的负高斯曲面的膜结构。

现代张拉膜始于Frei Otto在德国(1955年)园艺展设计建成的帐篷(如图1-13所示)，经典马鞍形双曲抛物面．采用棉纱纤维膜，由Ф10平行钢丝嵌套膜加劲，边索Ф16，桅杆5m。

1957年在cologne建成一个较复杂张拉膜，展览场舞厅，高低点相间隔，对称各6个点，高点桅杆10.4m，低点拉索锚固，跨度约33m，膜张力l.2kN/m，膜材选用1mm厚棉纱纤维膜。

按现在的技术来看，这是两个十分简单的膜结构，但它标志着张拉膜的开始。

随后，Otto将张拉索膜结构技术叉向前推进一步，把索网引入张拉膜结构中，1967年设计完成的加拿大Montreal博览会的德国馆(如图1-14所示)就是其中一例。该建筑的平面沿着湖边自由蜿蜒伸展，建筑物和景观之间的严格分界近乎消失——建筑本身就是一道风景。由于平面不规则，索网挂在不同高度和斜度的桅杆上，桅杆端部的集中力通过索网平面内的环形索巧妙的予以截断和承担，索网的维护结构是1万m2的张拉Pvc涂层聚酯纤维膜材。

FreiOtto代表作有：ExP0’67德国帐篷，斯图加特大学轻结构所(1LK，1968年)，曼海姆园艺展馆(1970年)，慕尼黑奥林匹克公园(1972年)。FreiOtto无疑是对世界张拉膜结构影响最深远的先驱。

加州La Veme学院学生活动中心是首次采用PTFE／cF的膜结构。随着PTFE/GF膜、高性能PVC/PES膜的应用，在随后近40年发展中，高点张拉锥形膜、脊谷彤膜应用于各领域，包括大中型体育场馆、机场、文化娱乐设施、展览馆、交道枢纽和小型景观作品等。

1981年建成的世界最大膜建筑沙特Haj机场(如图1-15所示)，它由2组各5排共210个锥形膜篷单元组成，单元平而尺寸为45m x45m，PTFE膜覆盖总面积约42.5万m2。

1985年的沙特阿拉伯利雅得皇家体育场看台挑篷(如图1-16所示)由24个连在一起的形状相同的单支柱帐篷膜单元组成，外径达288m。每个膜篷体量巨大．其约60m高．支柱的直径达2m。

20世纪90年代建成的德国罗滕堡市的网球馆，屋顶采用膜结构，膜材由聚氯乙烯涂层聚酯织物制成，具有自洁功能。屋顶的跨度为102m。它包括一个固定的外屋顶，还有一个可收缩的直径约为63m的内屋顶。这个可收缩的屋顶完全展开时的面积大约为3000m2。除了安装过程和最终状态外，内屋顶的移动是全自动的，并且由传感器控制。

20世纪末，人们为了迎接千禧年的到来，在伦敦的格林尼治半岛北端建造了千年穹顶(如图1-19所示)。千年穹顶为世界上最大的膜建筑，穹顶周长1 km，直径：365m，覆盖面积100000m2;中心高度50m．由12根100m高的钢桅杆将圆球形膜屋顶吊起。外膜采用PTFE．展开面积91400m2。内膜(Fabra sorb)满足声学环境要求，膜总面积18.9万m2。

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