国外经典索膜结构建筑
大跨空间结构—索膜结构详解
大跨空间结构—索膜结构详解索膜结构作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现，至今已有六十多年的历史，特别是到了七十年代以后，膜结构的应用得到了迅速发展。
膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。
膜结构一改传统建筑材料而使用膜材，其重量只是传统建筑的三十分之一。
而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度，无支撑，建筑上实现时所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡的可视空间。
索膜结构是目前发展很快的一种新型空间结构，是一种效率极高的张力集成体系，可以充分发挥钢索的强度与张拉整体结构的空间作用。
张拉膜结构是索膜结构中最常见的一种形式，是索膜建筑的代表和精华，它通过钢索与膜材共同受力形式稳定曲面来覆盖建筑空间，具有高度的形体可塑性和结构灵活性，即通过对膜材内部施加一定的预张力，使其具备了抵抗外荷载能力，从而充当结构材料的一种结构体系。
这种形式能够充分利用膜材的受力性能，形成轻巧、美观、具有现代感的空间大跨曲面结构，并且施工简单、快捷、成本低，在国内外已经被广泛应用于商业建筑、体育建筑、工业建筑、户外设施、文化娱乐建筑等各种领域。
一、索膜结构的组成及材料特性1. 索膜结构的组成一个完整的索膜结构一般由三部分组成1)形成曲面结构的张拉膜材；2)用于加强膜面的脊索和谷索,以及将膜内力传向支承结构的边索；3)求索膜体系的支架结构。
张拉膜材即作为结构材料,要能够抵抗一定的荷载而不致引起过大变形。
同时为完成作为覆盖材料所规定的建筑功能，例如美观、遮光、防火、耐久等等，还需满足各种性能要求。
所以，选用合适的膜材对于索膜结构的设计建造非常重要。
加强索除其对于膜面受力方面的加强作用外，更重要的是起到了改变建筑造型的作用。
尤其是谷索和脊索的灵活设置会给整个建筑带来奇妙的视觉效果。
支架结构最常采用的是钢结构，也可采用混凝土结构，甚至在某些情况下可以采用木结构或其他结构。
支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一结构要求以外，其形式可以采取变化多样的形式，以实现不同的建筑造型效果。
仿生建筑的10个例子
仿生建筑的10个例子
1. 西班牙塔拉宋大厦- 模仿树木的形态设计，能够自然通风、节约能源。
2. 迪拜索菲特尔酒店- 模仿绸鸟的外形，建筑顶部的"羽毛"会根据太阳光的角度旋转，实现节能。
3. 日本丰田汽车主题公园MEGAWEB - 建筑形似一个海豚，能够自然通风，内部还有太阳能板。
4. 德国的耶拿大学生物楼- 设计师模仿蕨类植物的形态，让建筑具有良好的自然通风和采光。
5. 美国圣迭戈市的金斯海峰之家- 模仿鸟巢的形态建造，能够有效地降低能源消耗。
6. 英国伦敦的皇家艺术学院新楼- 建筑设计灵感来自于贝壳的形态，让建筑结构更加坚固，并有效地隔热。
7. 澳大利亚的曼陀罗酒店- 建筑外观类似于花瓣，实现自然通风、采光、并大大提升场所的美观性。
8. 法国尼斯的MAMAC艺术博物馆- 建筑外观模仿了蚯蚓，能够有效地进行
太阳能的收集。
9. 中国陕西的弘善寺大雁塔- 建筑结构借鉴了大雁的飞行形态，具有优秀的透气性和采光性。
10. 意大利米兰的博物馆- 建筑外观采用了大树的形态，可以收集雨水并利用太阳能供电。
5.9索膜结构
二、索－膜结构
景观雕塑
图2
（一）索－膜结构的概念
索－膜结构是以膜材为主体并与钢结构及钢
索共同组成的全新结构体系。
并于二十世纪后期成为国际上大跨度空间建
筑及景观建筑的主要形式之一，具有强烈的
时代感和代表性。
（二）发展概况
设计理念的起源
1917年有一位名为兰彻斯特（Federick W. Lanchester)的美国人建议利用新发明的电力 鼓风机将膜布吹胀,作野战医院。这只是一种构 思，而没有真正正成为使用的产品。 美国军方做了一个直径15m圆形充气的雷达 罩（Radome)，可以保护雷达不受气候侵袭, 又可让电波无阻的通过，从而使相隔了19年的 专利付诸实用。
伦敦千嬉穹顶（Millennium Dome)是英国政府为迎接21 世纪而兴建的标志性建筑，位于伦敦东部泰晤士河畔的 格林威治半岛上。该建筑是大型综合性展览建筑。穹顶 直径320m，有12根穿出屋面高达100m的桅杆，屋盖采 用圆球形的张力膜结构，膜面支承在72根辐射状的钢索 上。
青岛市颐中体育中 心索膜建筑设计
索膜建筑将是２１世纪 空间结构发展的主流
索膜建筑设计方案实质上同时是索膜结 构体系方案，因此要求从事索膜建筑设计 的建筑师了解索膜结构技术并能熟练地将 其运用到建筑设计中。 目前索膜建筑在世界上得到了广泛应用。 它采用先进的预张力结构技术与轻质膜材 料，其形式具有极高的艺术感染力，是建 筑艺术与结构形式的完美结合。
，再加上膜结构特有的柔顺的曲面、广阔的空间、半透明
的室内环境，使得膜结构具有广阔的发展前景，将是２１
世纪空间结构发展的主流。
（三）膜节构主要类型
气承式 索—膜结构 在薄膜覆盖 的空间内充 气，利用内 外气差来承 受荷载，并 与钢索共同 形成结构。
土木工程课件： 索-膜结构建筑
1970年大皈万国博览会上的美国馆采用了气承式膜结构，首次使用聚氯 乙烯（PVC）为涂层的纤维织物，受到广泛注意，其准椭圆平面的轴线 尺寸达140m×83.5m，被认为是第一个现代意义的大跨度膜结构。
日本东京后乐园棒球场是日本最大的室内体育场，56000个座位，地下2层， 地上6层，屋盖是钢索与气承漠组成的索－膜结构。屋盖直径201m，用双 层聚四氟乙烯玻璃纤维布制成，外膜厚0.8mm．内膜厚0.35mm．薄膜是用 28根直径为80mm、间距为8.5m双向正交配置的钢索支撑。屋顶总重406t， 面积28000m2，平均每平方米重12.5kg．是日本最轻的屋顶。
德国柏林索尼中心索－膜结构来自筑索－膜结构是用薄膜材料和钢索共同形成的结构型式。
气承式索－膜结构——在薄膜覆盖的空间内充气，利用内外气压差来承 受荷载，并与钢索共同形成结构；
张拉式索－膜结构——将薄膜与索张紧在刚性或柔性的边缘构件上（也 可能悬挂或支承在若干独立支点上），通过张拉建立预应力．获得确定 的形状。
薄膜材料主要有玻璃纤维布、塑料薄膜、金属编织物等，其中用得最多 的是玻璃纤维布，其表面可涂聚四氟乙烯等类涂料，以增加耐久性和防 火性。薄膜材料之间可用熔接、粘接或缝合等3种方法连接。
充气结构亦称充气薄膜结构，是在玻璃丝增强塑料薄膜或尼
龙布罩内部充气形成一定的形状。日本东京后乐园的空气薄 膜结构棒球场，跨度201m，高度56.19m，
英国伦敦的千年穹顶
美国亚特兰大奥运会馆，圆顶为世界最大的的索支织物（fabric） 屋面， 70500个座位，天井高86m，覆盖面积34800m2。体育场呈 240m×192m长圆形。1996年建成。
日本大跨度公共建筑的结构概念
８
５
ｍ １２
２ｍ
２
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膜片
３
５８３８
４
东京穹顶（Ｔｏｋｙｏ Ｄｏｍｅ） １９８８．４
点：
建筑与结构：Ｎ ｉ ｋ ｋ ｅ ｎ Ｓ ｅ ｋ ｋ ｅ ｉ 公司和 在正常使用时，室内增压 ３ ０ ｍ ｍ Ａ ｑ （ 相 当
Ｔａｋｅｎａｋａ 集团
０．３ｋＮ／ｍ２ 的力） 使索与膜均处于受拉和稳定状
前桥绿色穹顶（Ｇｒｅｅｎ Ｄｏｍｅ Ｍａｅｂａｓｈｉ）１９９０．６ 建筑与结构：Ｍ Ｈ Ｓ 规划。建筑、结构 ＳＨＩＭＩＺＵ 集团 施工：Ｍａｓａｏ Ｓａｉｔｏｈ ⒈工程概况： 前桥绿色穹顶为多功能的体育馆，该馆可供
具有较高刚度，另一个方向为单层拱与空腹拱架 举行室内自行车、网球、音乐会、各种展览、庆
日本大跨度现代空间结构工程一览
表１ 体育场
名 称 ⒈ 宫城体育场 ⒉ 新泻体育场 ⒊ 鹿岛体育场 ⒋ 崎玉体育场 ⒌ 东京体育场 ⒍ 横滨体育场 ⒎ 静冈体育场 ⒏ 丰田体育场 ⒐ 大阪体育场 ⒑ 神户体育场 ⒒ 大分体育场 ⒓ 熊本体育场
建成时间 ２０００ ２００１ ２００１ ２００２ ２００１ １９９７ ２０００ ２００１ １９９６ ２００１ ２００１ １９９８
世界上许多先进国家著名城市的标志性建 筑，以及很多优秀旅游景区的建筑始终与大跨度 空间结构密不可分，历届奥林匹克运动会、世界 各国的各种经济贸易会、世界博览会也无不成为 各国最先进的大跨度空间结构竞相亮相的舞台。 ２００１年７月１３日国际奥林匹克委员会在莫斯科通 过决议，确定 ２００８ 年 ２９ 届奥林匹克运动会将在 北京举行。这肯定将对我国空间结构技术的进步 与发展产生极大的促进作用，肯定将有大量宏伟 壮观的现代空间结构在美丽的北京耸立。 日本是现代空间结构发展很快的国家，２００１ 年 １ ０ 月我们有幸参加了在日本名古屋举行的 ＩＡＳＳ ２００１ 国际空间结构大会。与会期间我们参 观了一些日本的大跨度空间结构，收集了一些日 本空间结构的资料，通过参观、讨论，我们深切 体会到现代空间结构无不充分体现了宏伟、美 观、富有艺术想象力，无论哪一个空间结构都充 分体现了结构设计技术的进步，体现应用了优 质、高强、最新的建筑材料，体现了空间结构施 工技术的进步，也体现了每一个现代空间结构均 建立在合理的结构设计概念、合理的结构布置的 基础之上。
膜结构建筑 精彩案例赏析
郁闷的本命年，去年10月份就开始计划的旅行一直搁浅，这次不管怎么样都要出去玩玩了，就来到了柏林。
坐在租来的车上，Navigation叫我们左转我们就左转，叫我们右转我们就右转，省去了很多的奔波赶车之苦。
于是这次旅行有三大板块组成：停车，拍照，吃饭第一个来到的是意味深长的查理检查站（Haus am Checkpoint Charlie）：柏林墙时期东柏林最著名的过境站，也是1961年美苏坦克相距200米对峙的地方。
现在的柏林墙博物馆就设在这里。
该检查站在当时是最大的边境出入口，也是对人员不设限的唯一检查站，而另外几处检查站一般只允许外交官进出。
该检查站及附近也是当时东柏林人逃往西柏林所乐意选择的点之一，因此出现过不少悲剧性的事件。
大连金石滩影视艺术中心为骨架式双层膜结构，主体膜结构为半个椭球钢网壳上面直接覆盖膜材料，椭球网壳平面长轴60米、短轴45米、高16米；为提高其保温隔热性能，本工程采用了双层膜，膜层间距475mm。
该项目荣获中国空间结构优秀工程三等奖。
天津保税区区标时至今日，完成于1998年5月14日的天津保税区区标膜结构工程，已经成为中国膜结构业界的里程碑，它标志着中国膜结构划时代的开始，其中索膜结构是此工程的重点内容，44个独立的膜结构单元体和钢结构采用牵拉方式连接，面材为法国法拉利公司生产的型号为1002T。
展览中心城风筝放飞场弗里德里希大帝纪念碑（Reiterdenkmal Friedrichs des Großen）位于菩提树下大街（Unter den Linden）：是首都最有名的一条街。
在人行道旁和大街中央隔离地带，高大的菩提树和栗树婀娜多姿，婆娑成阴，大街因此得名。
这里几百年来一直是普鲁士帝国的象征。
柏林大教堂（Berliner Dom ）：原霍亨索伦（Hohenzollern）王室的宫廷大教堂和陵墓，做为福音新教教堂同罗马天主教教堂彼得大教堂相呼应。
由于战争原因旧教堂受到严重损坏，因此在1894-1905年间即威廉皇帝二世时期，由拉施多夫（Julius Carl Raschdorff）再次设计建造，新的柏林大教堂是在旧的大教堂拆除之后，按照威廉二世的愿望，建起了一座装饰华丽、带有意大利文艺复兴时期风格的圆顶，使整个建筑显得格外雄伟壮观。
模块化建筑案例
模块化建筑案例模块化建筑是传统建筑的一种新型构造方式，通过标准化设计、工厂化生产、现场拼装等环节，实现建筑物快速、精准、环保的构建方式。
与传统建筑一样，模块化建筑也有各种功能和风格的建筑，下面为大家介绍一些优秀的模块化建筑案例。
1. 日本“MUJI HUT”公寓这座公寓是由日本著名品牌无印良品开发的一种住宅设计概念，它将原木质的环保材料、简洁的设计风格和稳固的钢材结合在一起，打造出了一种极具设计感的户型。
公寓采用了最新的3D打印技术，使其成为一个具有高科技含量的创新型建筑。
2. 瑞典“Bloco”酒店这家酒店位于北欧瑞典的瑞典阿尔布特斯谷处，立面采用黑色的木板与灰色的石材相得益彰，从而营造出一种独特的自然美感。
重点是，该酒店拥有12个模块化房间，每个房间面积为15平方米，可入住两人，模块化房间可以根据客人需求进行拼接，灵活性非常高。
3. 加拿大“Grid House”别墅这栋别墅位于加拿大多伦多的一座小山丘上，由极具设计感的立方体和长方体模块组成，外观上十分震撼。
别墅的内部设计非常出色，包括起居室、餐厅、厨房等，而且还有两个卧室及浴室。
别墅所在的小山丘俯瞰着湖泊和郁郁葱葱的树林，环境相当优美。
4. 荷兰基于船舶的“Tijdelijk Museum”博物馆Tijdelijk Museum作为荷兰一件具有带有历史意义的代表作品，以7200个旧货柜箱为基础，建立了一个临时博物馆，展示了荷兰各个城市的历史和文化。
建筑的内部利用盒子进行隔栅，整个博物馆的氛围洋溢着强烈的设计感。
5. 澳大利亚“Elliott Ripper House”住宅澳大利亚的Elliott Ripper House别墅采用海运的20英尺标准集装箱为单元搭建，一共四层高，拥有四个卧室、两个浴室和一个宽敞的生活空间，整个住宅被深红色的外观包围，极具视觉震撼力。
总之，随着科技的不断发展，未来的建筑将会逐渐向着简洁、节能、环保、快速、灵活的方向发展，而这些优秀的模块化建筑案例中也是这些元素的典型体现。
国内外大跨度建筑案例
国内外大跨度建筑案例一、引言在建筑设计中，大跨度结构是一种常见的形式，其设计和施工需要考虑到多种因素，例如材料的强度和稳定性、结构的稳定性、地震和风力等自然因素以及人工造成的负载。
本文将介绍国内外几个著名的大跨度建筑案例，以探讨其设计思路和技术特点。
二、国内大跨度建筑案例1. 鸟巢鸟巢位于北京市奥林匹克公园内，是2008年北京奥运会主体育场馆之一。
它由中国建筑师李兆基设计，总面积为258,000平方米，可容纳91,000名观众。
鸟巢采用了双层网壳结构，由24根钢柱和1,100根钢管组成。
整个结构呈现出一个自由流动的形态，具有很高的美学价值。
2. 上海中心大厦上海中心大厦是位于上海浦东新区陆家嘴金融贸易区内的一座摩天大楼，高度632米。
它采用了双曲面外壳结构和裙房支撑系统，是世界上首座采用这种结构的超高层建筑。
该建筑设计师为Gensler公司的William Pedersen，建筑师Jun Xia和T.J. Gottesdiener。
3. 深圳大运中心深圳大运中心是位于深圳市龙岗区的一座综合性体育馆，总面积为140,000平方米。
它采用了双曲面外壳结构和钢桁架支撑系统，具有很高的抗震性和稳定性。
该建筑设计师为Arup公司。
三、国外大跨度建筑案例1. 伦敦奥林匹克体育场伦敦奥林匹克体育场位于英国伦敦奥林匹克公园内，是2012年夏季奥林匹克运动会主要场馆之一。
它采用了可拆卸式钢结构梁和钢索支撑系统，可以容纳80,000名观众。
该建筑设计师为Populous公司。
2. 西班牙塞维利亚机场西班牙塞维利亚机场是一座现代化的机场，采用了双曲面玻璃幕墙和钢结构悬吊屋顶。
该建筑设计师为Rogers Stirk Harbour + Partners 公司。
3. 美国华盛顿国家大教堂美国华盛顿国家大教堂是一座哥特式建筑，采用了石材拱顶和钢制结构支撑系统。
它是美国最大的教堂之一，也是美国历史上最重要的宗教建筑之一。
该建筑设计师为Frederick Law Olmsted Jr.公司。
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国外经典索膜结构建筑
国外大型膜结构建筑通常是由索膜及索网结构搭配构造，这种结构在体育场上的应用非常普遍，另外还经常应用于车站屋顶或商业娱乐中心设施上。
世界上第一个索网结构建于1951年，是美国MatthewNowiski和FredSeverud共同设计的RaleighArena(雷里活动中心)，索网为双曲抛物面。
FredSeverud的学生FREIOtto在此基础上，提出物理模型法的找形理论，并应用于膜结构。
1967年，蒙特利尔展览会西德馆首次将索网结构与膜结构结合起来，被业界认为是索膜结构在大跨度建筑结构领域应用的里程碑。
此后，索膜结构开始广泛应用于大跨度建筑结构，典型的国外工程实例有沙特阿拉伯吉达国际航空港、美国圣地亚哥会议中心、美国丹佛国际机场等。
下面为收集整理的一些国外知名膜结构建筑，供爱好者阅读。
1.德国汉堡网球场
德国汉堡网球场膜结构展开面积约10000平方米，采用PVC(PVDF面层)膜材。
屋顶是可开合式膜结构，这种屋顶能确保在任何季节举行网球比赛，避免重要赛事因天气原因中断或延迟。
2.英国泰晤士河千年穹顶
千年穹顶1999年底建成，其造型很奇特，它有12根穿出屋面高达100米的桅杆，屋盖采用圆球形的张力膜结构。
膜面支承在72根幅射状的钢索上，远远望去像一个白色的大帐篷。
3.美国丹佛国际机场候机大厅
美国丹佛国际机场的特别之处在于屋顶用特殊布料覆盖及采用张拉结构的设计，令人联想到冬天受冰雪覆盖的落矶山脉。
4.2005年日本爱知世博会膜结构建筑超过50万平方米，其中日本国家馆代表着当时膜结
构的最尖端水平。
5.Khan Shatyr娱乐中心
Khan Shatyr娱乐中心150米高的悬索帐篷是世界上最高的拉力结构，也是这座中亚城市的最高建筑。
用EFTE材料制作的穹顶覆盖了10万平方米的面积，包括一座公园、一座水上公园和一座上部平台以及无数娱乐休闲和零售设施等。
6.柏林奥林匹克体育场
柏林奥林匹克体体育场中屋顶设计属于绝对高水平的设计，悬挑的钢结构和张拉膜的使用，使顶棚显得尤为轻质。
7.德国慕尼黑安联球场
安联竞技场的外墙体由2874个菱形膜结构构成，其中1056个在比赛中可以发光。
当体育场中比赛的球队发生变化时，墙体的颜色就可以随之改变。
膜结构具有自清洁、防火、防水以及隔热性能，内部永远保持350帕斯卡的大气压。
白天膜结构在阳光下闪烁着微光，有种魔幻的视觉效果；夜间在飞利浦照明系统的映衬下，每个膜结构都可以闪耀成红蓝白三色。
8.伦敦奥林匹克体育场
伦敦奥林匹克体育场在奥运和残奥期间是8万座位的体育场，赛后转换成一个2.5万座位的体育场。
人字形柱支承外压缩环桁架，内张力环采用索，其间辐射布置双层径向索形成索网，上覆112片PVC膜材张紧形成罩蓬，是典型的索系支承式膜结构。
继北京奥运会后，国内索膜结构的发展进入一个新阶段，很多省市及高校都建立起专门的体育馆网架工程，而网架与钢膜结构的搭配堪称完美，尤其是工程独特新颖的造型成为各地区的标志性建筑，未来体育馆在索膜及索网结构上的应用发展潜力巨大。
资料来源：/hynews/110.html。