我國對膜結(jié)構的研究和應用起步較晚,與世界先進水平相比,無論在材料、設計還是施工方面,還存在著較大的差距。自1995年以來,應用日益增多。
薄膜結(jié)構在我國最早涉獵此領域的是天津大學吳健生教授,建筑科學研究院藍天教授以及同濟大學和哈建大的學者們。經(jīng)過十幾年的探索取得了一定的科研成果,為膜結(jié)構在我國的廣泛應用奠定了理論基礎。同時,天津大學劉錫良教授和同濟大學的學者們對張拉整體體系也較早地給予了關注,并對此作了較為深入的研究,為索彎頂?shù)拈_發(fā)應用提供了理論指導。近年來,北京、天津等地也相繼成立了不少膜結(jié)構開發(fā)公司,為膜結(jié)構的應用提供了安裝制作的物質(zhì)技術條件。目前影響我國膜結(jié)構應用的因素主要有三點:一是膜材料,其耐久、耐火、自潔、透光、隔熱等方面性能與國外膜材料相差甚遠;二是沒有開發(fā)出商業(yè)性的膜結(jié)構分析計算機輔助設計系統(tǒng),膜結(jié)構分析設計的理論還不夠成熟和完善;三是人們的思想觀念守舊,認為建筑是百年大計,用輕飄柔軟的膜代替鋼筋混凝土似乎有點不可思義,殊不知采用膜結(jié)構好比穿衣服,過了十年二十年之后,會有更好更便宜的膜材料。相信膜結(jié)構在我國若得到各方人士的更多關心和支持,隨著膜結(jié)構分析CAD系統(tǒng)的開發(fā)和膜材料的不斷完善,在不久的將來一定會迅速得到廣泛應用,造福于人民,向世界展示我國經(jīng)濟建設與科學技術的進步與成就,提高我國建筑業(yè)的聲譽與威望。
在我國最早開始膜結(jié)構工程實踐方面嘗試的是同濟大學。1980年,同濟大學為上海工業(yè)展覽館設計了一棟圓柱形氣承式結(jié)構展廳,此展廳為圓柱形,長27米,直徑巧.4米。膜材為“9531”雙面涂層織物。其基材為尼龍織物,涂層為聚乙烯類樹脂。但是該結(jié)構無論是材料還是設計理論與制造工藝都與國外七十年代的發(fā)展水平相去甚遠。目前從事膜結(jié)構研究的單位主要有中國建筑科學研究院,哈爾濱工業(yè)大學,同濟大學,浙江大學,東南大學,河海大學,天津大學等研究對象主要是充氣膜結(jié)構和張拉膜結(jié)構,研究的內(nèi)容包括結(jié)構的工作機理,結(jié)構外形及初始平衡形狀判定方法,結(jié)構的靜力及動力分析,膜材的裁剪技術和施工工藝等。并進行了膜材的力學特性試驗、膜結(jié)構的初始形狀確定、非線性靜力分析、剪裁分析及試驗等研究。近年來又有一些高校對薄膜結(jié)構的風振響應和風洞試驗、薄膜結(jié)構考慮滑移問題以及張拉膜結(jié)構的支承體系及節(jié)點構造等方面進行了有意義的研究。通過查閱文獻資料,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)介紹膜結(jié)構的概念及應用的文獻己有多篇,分別從不同的側(cè)面介紹了膜結(jié)構的概念、工作機理、分析設計要點、施工、維護、管理和優(yōu)越性等方面。
我國膜結(jié)構在近十年里得到了飛速發(fā)展,全國各地有不少在建和已建成的膜結(jié)構場館,膜結(jié)構小品在城市廣場、公園和小區(qū)景觀建設中已有較多應用,各大高校和建筑研究單位也己經(jīng)開展對膜結(jié)構的設計研究工作,我國在膜結(jié)構的開發(fā)上己具備一定的技術儲備。但是,國內(nèi)目前膜結(jié)構的設計還存在很多不確定性,有待于進一步研究,建成的膜結(jié)構很多在不同程度上都存在著一定的問題,例如有褶皺或施工時無法保證設計者的意圖等,也有一些工程建成不久就在風或雪荷載作用下發(fā)生破壞,甚至在施工過程中就遭損壞,這些工程都還有待于時間的檢驗。目前,國內(nèi)膜結(jié)構研究中存在的問題主要集中于裁剪和施工方面,所以有必要對膜材的切削分析和施工控制體系等方面存在的諸多問題進行深入詳盡的研究。
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