用，一个是凸出，另外一个是凹下，而纤维股则刚好是一个方向上与这两边平行的模式，
应对这些问题在工作中必须要考虑其平衡状态稳定性要求。

 

　　

2、张拉膜基本形态分析 

　　张拉膜结构由于膜受到张拉是一个空间受力状态，其形态是空间上的自由曲面形态。这
种形态在数学上定义是一个双曲抛物面，从根本上改变了传统建筑物基于压力学原理上的
空间、形态特征分布，是张拉作用下的一个直线型工作形态模式。自从

1970 年代以来， 膜

结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。

 膜结构

已成为结构设计选型中的一个主要方案。成为化纤纺织品应用的一个重要领域。近年来在中
国建筑

 结构中也有长足的进展。 

　　三、张拉膜结构体系构造分析

 

　　张拉膜结构体系的空间曲面的建筑屋面本身需要具备着良好的稳定性基础，同时要求
能够在外荷载的作用下具备优异的结构抵抗能力。张拉膜结构体系是利用钢索或骨架结构悬
挂或支撑膜布形成的空间结构体系。其形式在不断发展，根据膜布张拉方式不同，一般分为
三类：（

1）悬挂式膜结构；（2）支撑式膜结构；（3）悬索穹顶膜结构。其强度、刚度及稳

定性的特点，决定界面的围合方式。

 

　　

1、悬挂式膜结构构造体系 

　　悬挂式膜结构是人们从帐篷结构得到启示发展而来的，利用索网将膜布绷紧作为承重
结构，或是利用桅杆（支柱或压杆）将钢索和膜布张挂起来的构造体系。悬挂式膜结构的空
间结构特征为在脊索、谷索处和拉索之间均可以形成曲率相反的双曲抛物面形态，形成完整
而连续的空间结构。在结构力学中，受拉优于受压，受压优于受弯。拉索充分张拉，支柱充
分受压，使材料的力学特性得以充分发挥，最大限度地利用了材料。

 

　　

2、支撑式膜结构构造体系 

　　支撑式膜结构以刚性支撑（拱、桁架、梁）为骨架，面材采用膜布，充分发挥了不同材
料特性而形成的构造体系。支撑膜结构不仅应用了已经成熟的大空间结构技术，而且构造简
单，施工方便，是一种膜材与传统大空间结构相结合的结构体系。其具体的空间结构特点为
在刚性张拉构件之间膜布形成曲率相反的双曲抛物面，形成相间的空间结构单元。随着技术、
材料的发展，拱、桁架、梁的构造方式也在发生变化，其中受拉的构件，正渐渐被拉索取代。
更充分地利用了材料，形成了更为轻盈的形体和空间。

 

　　

3、悬索穹顶膜结构构造体系 

　　悬索穹顶膜结构是近十年发展起来的适用于巨型体育场馆的新型构造体系。由连续的张
拉钢索和不连续的压杆构成，荷载从中心环通过放射状的径向脊索，环向拉箍、中间的对角
线钢索传向周圈的受压环梁，是一种结构效率极高的全张拉体系，整体索穹顶除少数几根
压杆外都处于受拉状态。悬索穹顶膜结构对膜布进行张拉的力学原理是张力结构。张力结构
是由拉索和压杆组合成各种形态，索的拉力经过一系列中介压杆而转变方向，使拉索与压
杆交织产生空间刚度。

 

　　四、结束语

 

　　大空间张拉膜结构建筑是膜布、拉索和支撑体所形成的综合体，整体结构遵循膜结构的
受力特征，形成合理的构造体系。作为一种大空间覆盖体系，大空间张拉膜结构具有广泛的
应用前景。

 

　　参考文献

 

　　

[1] 朱艳，刘方，蒲清平. 大空间建筑消防安全评估[J]. 重庆建筑大学学报. 2005（02） 

　　

[2] 姜海玉. 皮膜在大空间建筑中的应用[J]. 工程建设与设计. 2006（S1） 

　　

[3] 李晋，刘德明. 地域气候与大空间张拉膜结构建筑的形式创作[J]. 华南理工大学学报

（自然科学版）

. 2001（05）