淺談膜結(jié)構(gòu)工程建筑的研究歷程

淺談膜結(jié)構(gòu)工程建筑的研究歷程

德國是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)工程建筑的發(fā)源地，膜結(jié)構(gòu)一開始是以帳篷的形式呈現(xiàn)出來，1946年，沃爾特·勃德造出半徑為7.5m用多普勒雷達(dá)防護(hù)罩。1961年，弗雷·奧托教授發(fā)表文章《帳篷》，并于1965年出版介紹膜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和研究的著作《Spanweiten》。膜結(jié)構(gòu)工程建筑時代開始的標(biāo)志是1970年日本大版世博會的空氣膜結(jié)構(gòu)運(yùn)用。1981年，特阿拉伯吉達(dá)國際機(jī)場建成，更大程度上體現(xiàn)張拉膜的結(jié)構(gòu)功能和力學(xué)優(yōu)勢以及獨(dú)特的視覺效果，張拉膜結(jié)構(gòu)建筑被發(fā)現(xiàn)可以運(yùn)用到比較嚴(yán)肅的建筑場所并不斷拓展。

20世紀(jì)80年代末90年代初，膜結(jié)構(gòu)工程建筑迎來了發(fā)展的黃金時期，在大型體育場館的應(yīng)用上取得較大成功。在慕尼黑安聯(lián)體育場采用了氣枕結(jié)構(gòu)，取得令后人難以忽視的成功，堪稱一次教科書式應(yīng)用。21世紀(jì)后，許多地區(qū)采用薄膜材料作為膜結(jié)構(gòu)工程建筑物的材料。國外有許多學(xué)者研究ETFE并著有杰出成果，比如沃爾夫?qū)屑?xì)研究并介紹利用ETFE氣枕作為屋蓋的設(shè)計和分析過程。弗洛里安·韋寧格曾關(guān)注過ETFE的性能、制作工藝并進(jìn)行大量研究，他還進(jìn)行過在雪荷載條件下ETFE氣枕的內(nèi)部壓力情況的計算。

在中國，同濟(jì)大學(xué)的學(xué)者是更填補(bǔ)了我國關(guān)于膜結(jié)構(gòu)知識的空白，他們于1980年開始實(shí)踐膜結(jié)構(gòu)工程。20 世紀(jì)90年代初，有些涉及膜結(jié)構(gòu)設(shè)計建造的公司逐漸成立，遺憾的是建造的膜結(jié)構(gòu)建筑局限于臨時性或半長久性 。終于在1997年，上海8萬人體育場建成，這是膜結(jié)構(gòu)在中國初次應(yīng)用于大型長久性建筑中，彌補(bǔ)了之前我國膜結(jié)構(gòu)工程建筑僅僅局限于非長久性的缺憾，自此我國進(jìn)入大型膜結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用階段。2008年，ETFE膜材在我國初次運(yùn)用于大型建筑物，ETEF氣枕被用于建造水立方屋蓋和墻體，取得了巨大成功。雖然我國目前正積極進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)工程建筑的研究，但在膜結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能、造型分析、找形分析等方面，與國外相比差距還是很大。