膜結(jié)構(gòu)外觀形式

膜結(jié)構(gòu)的外觀形式有很多，一般以基本構(gòu)成來分析[2]，主要分為鞍形、傘形、拱支承式和脊谷式（6）。

1.2.1馬鞍形

由四個(gè)異面的角點(diǎn)和邊緣構(gòu)件連接處的四個(gè)角點(diǎn)圍合而成，僅適用于小跨度建筑，其膜結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件可分為剛性構(gòu)件和柔性構(gòu)件，剛性構(gòu)件采用的是空間鋼桁架或混凝土梁，柔性構(gòu)件更多采用的是鋼索，采用柔性構(gòu)件能夠更好的適應(yīng)膜材表面的變形，避免膜材在安裝和使用過程中出現(xiàn)褶皺，因而柔性構(gòu)件較為常用。

1.2.2傘形

整個(gè)膜面呈傘狀，中部較高，邊緣處較低，一般會(huì)在中部位置設(shè)置懸掛環(huán)、獨(dú)立柱或飛柱，而膜邊緣固定于邊梁上，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí)，還可以在中部高點(diǎn)與邊界支承點(diǎn)之間連接鋼索，能夠更好地降低中部應(yīng)力，避免應(yīng)力集中。

1.2.3拱支承形

結(jié)構(gòu)多為圓形或橢圓形等拱的形式，當(dāng)下部的邊緣構(gòu)件和中間拱直接設(shè)置有正交索網(wǎng)時(shí)還能用于大跨度建筑，在封閉式建筑中較為常見。

1.2.4脊谷式

整體由四個(gè)支承點(diǎn)組成，分別在兩低點(diǎn)和兩高點(diǎn)直接布置鋼索，低點(diǎn)處的鋼索稱為谷索，高點(diǎn)處的鋼索稱為脊索，整個(gè)膜面呈脊谷形，當(dāng)結(jié)構(gòu)承受荷載較大或跨度較大時(shí)，可在脊索和谷索之間添加幾根橫向的加強(qiáng)索，能夠很好的提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.3膜結(jié)構(gòu)常見找形方法[7]

20世紀(jì)60年代前，常用的索膜結(jié)構(gòu)的找形方法是德國工程師FreiOtto提出的物理模型法—皂泡模型法、絲網(wǎng)模型法，使用此方法建造的比較典型的建筑有建于1972年的德國慕尼黑奧林匹克體育館（TheMunichOlympicStadium,Germany,1972）和建于1967年的加拿大蒙特利爾博覽會(huì)的德國館（GermanPavilion,Canada,1967）。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元方法的發(fā)展，各種層出不窮的膜結(jié)構(gòu)找形方法開始以數(shù)值的形式出現(xiàn)。針對目前設(shè)計(jì)應(yīng)用狀況，目前最實(shí)用的方法主要有動(dòng)力松弛法（DynamicRelaxationMethod）、非線性有限元法（NonlinearDisplacementAnalysisMethod）和力密度法（ForceDensity）。常見的幾種膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件（表1）。