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氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況:
早期嘗試
- 1917年:英國人W. Lanchester發(fā)明了一種充氣膜作為野外醫(yī)院建筑的屋面,但由于當(dāng)時的技術(shù)限制,他本人并未實際建成這種結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)代發(fā)展階段
- 1946年:美國人Waller Bini建成第一個現(xiàn)代充氣膜結(jié)構(gòu)——多普勒雷達(dá)穹頂(Doppler Radome),直徑15米,矢高18.3米,使用了以玻璃纖維為基布、氯丁二烯橡膠為涂層的膜材。
- 1950-1970年間:在美國、德國等地相繼建造了類似的穹頂結(jié)構(gòu),最大直徑達(dá)到60米。
日本大阪世博會
- 1970年:日本大阪世博會(Expo '70)為膜結(jié)構(gòu)發(fā)展提供了重要契機。由于日本地震頻發(fā)且展館多位于軟土地基上,因此采用了輕型結(jié)構(gòu)體系。美國館由David Geiger設(shè)計,首次建成了大跨度低輪廓(小矢高)氣承式膜結(jié)構(gòu),平面尺寸為139米x78米的橢圓形,使用了B類膜材。
大型項目的興衰
- 1972-1984年:David Geiger設(shè)計并在美國建成了包括銀色穹頂(Silver Dome,220米x159米)在內(nèi)的七座大型氣承式膜結(jié)構(gòu)。然而,多數(shù)膜穹頂難以有效抵抗惡劣氣候條件,導(dǎo)致正常使用受到影響。1985年,銀色穹頂因強風(fēng)和暴風(fēng)雪幾乎完全毀壞。
- 1988年:日本建成東京穹頂(Tokyo Dome),雖然氣承式膜結(jié)構(gòu)技術(shù)達(dá)到了新的臺階,但之后世界各地幾乎沒有再建造大型的氣承式公共膜建筑。
發(fā)展現(xiàn)狀
氣承式膜結(jié)構(gòu)在索穹頂體系(使用索網(wǎng)支撐膜材)出現(xiàn)之前,確實創(chuàng)造了大跨度建筑的一段輝煌發(fā)展歷史。盡管如此,由于維護(hù)成本、氣候適應(yīng)性等方面的挑戰(zhàn),氣承式膜結(jié)構(gòu)在大型公共建筑中的應(yīng)用逐漸減少。不過,在特定用途下,如臨時建筑、體育設(shè)施等,氣承式膜結(jié)構(gòu)仍然有著一定的應(yīng)用價值。
氣承式膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)點包括安裝便捷、造價相對較低等,但由于其在極端天氣下的脆弱性以及維護(hù)上的復(fù)雜性,其應(yīng)用范圍受到了限制。隨著材料科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步,新型膜材和結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)可能會為氣承式膜結(jié)構(gòu)帶來新的發(fā)展機遇。
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