張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及研究意義

張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及研究意義

建筑發(fā)展史上，人們一直不懈致力于對(duì)大跨空間的追求，隨著物質(zhì)文化水平的提高以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在步入工業(yè)化社會(huì)后，人們對(duì)大型活動(dòng)場(chǎng)所提出了新的要求，造就出多種適合大跨度建筑與大空間的結(jié)構(gòu)形式，例如拱結(jié)構(gòu)、空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等。尤其在近二、三十年里，由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的引入幫助解決了許多設(shè)計(jì)上的難題，大大方便了設(shè)計(jì)的手段，各種結(jié)構(gòu)都得到了很大的發(fā)展，其中，張拉膜結(jié)構(gòu)獨(dú)樹(shù)一幟，以自己卓越的性能和其它結(jié)構(gòu)無(wú)法比擬的優(yōu)美造型，正逐漸成為大跨度結(jié)構(gòu)中的一支主流。

當(dāng)前在我國(guó)張拉膜結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)研究中，一個(gè)嚴(yán)重而普遍的問(wèn)題在于，理應(yīng)需要建筑和結(jié)構(gòu)兩專業(yè)的密切配合來(lái)完成的不同于傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)程序的張拉膜結(jié)構(gòu)的方案、分析、建模、找形、裁剪等設(shè)計(jì)，被限制在結(jié)構(gòu)工程師的范圍內(nèi)進(jìn)行，而建筑師的參與度不夠，造成了建筑專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)的脫節(jié)。在張拉膜結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)中，對(duì)其結(jié)構(gòu)分析需要從建筑設(shè)計(jì)的一開(kāi)始就入手，且建筑造型設(shè)計(jì)也往往受制于內(nèi)在結(jié)構(gòu)力的限制，而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序卻依然建筑后結(jié)構(gòu)，這樣就會(huì)導(dǎo)致在實(shí)踐中建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往相互分離。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，一是張拉膜結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)內(nèi)尚未大幅度普及，且張拉膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算，多數(shù)國(guó)內(nèi)建筑師對(duì)于張拉膜結(jié)構(gòu)的內(nèi)在特性未必了解，缺乏必要的認(rèn)識(shí)和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，二是固有的設(shè)計(jì)方法問(wèn)題。因此，為了提高我國(guó)在張拉膜結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的建筑設(shè)計(jì)水平，需要讓建筑師從開(kāi)始階段就參與到設(shè)計(jì)中去，熟悉張拉膜結(jié)構(gòu)的特性，了解它與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別，明白它有哪些限制因素，知道它的生成過(guò)程與塑造，對(duì)此建立一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，這樣才能從宏觀上對(duì)張拉膜結(jié)構(gòu)建筑有一個(gè)正確的把控，在設(shè)計(jì)中充分發(fā)揮張拉膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，做出科學(xué)合理的建筑設(shè)計(jì)。

大跨空間結(jié)構(gòu)是近幾十年來(lái)發(fā)展更快的結(jié)構(gòu)形式之一，作為新興的結(jié)構(gòu)類型，張拉膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路和過(guò)程不同于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)，建筑與結(jié)構(gòu)的高度一致性使得張拉膜結(jié)構(gòu)有其自身的特點(diǎn)。張拉膜結(jié)構(gòu)不僅可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)法生成的優(yōu)美而靈活的空間和造型，還具有顯著的社會(huì)綜合效益，這使得它的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，適應(yīng)性愈來(lái)愈強(qiáng)，再不局限于小品和簡(jiǎn)單空間的張拉膜結(jié)構(gòu)建筑，具有廣闊的發(fā)展前景，承擔(dān)更加重要的社會(huì)責(zé)任，甚至可能引發(fā)新的生活方式的思考，極具研究?jī)r(jià)值。需要指出的是，我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平相比，張拉膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展仍存在一定差距，主要表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)形式比較拘謹(jǐn)，

缺少大膽創(chuàng)新的作品；新穎的建筑構(gòu)思與先進(jìn)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)造之間尚缺乏理想的有機(jī)結(jié)合；理論技術(shù)尚未系統(tǒng)完備等等。故本文從建筑師的角度，通過(guò)闡釋張拉膜結(jié)構(gòu)技術(shù)下建筑形態(tài)的生成，希望為張拉膜結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)的應(yīng)用水平的進(jìn)一步提高提供一定的理論基礎(chǔ)。