膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系，是采用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與輔助結(jié)構(gòu)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力，并形成應(yīng)力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體，并具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結(jié)構(gòu)類型。

膜結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)類型，它打破了純直線建筑風(fēng)格的模式，以其獨(dú)有的優(yōu)美曲面造型，簡(jiǎn)潔、明快、剛與柔、力與美的組合，給人耳目一新的感覺，同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。膜結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)烈的時(shí)代感和代表性，是集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的多學(xué)科交叉應(yīng)用工程，具有很高的技術(shù)含量和藝術(shù)感染力，其曲面可以隨建筑師的設(shè)計(jì)需要任意變化。結(jié)合整體環(huán)境，建造出標(biāo)志性的形象工程，并且實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。既可應(yīng)用了大型公共設(shè)施，如體育場(chǎng)館的屋頂系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)大廳、展覽中心、購物中心、停車場(chǎng)、站臺(tái)設(shè)施等。又可應(yīng)用于休閑設(shè)施、工業(yè)設(shè)施、入口廊道以及標(biāo)志性或景觀性的建筑、小品等。 ^[1] 

(1)大跨度。膜結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好，可以不需要內(nèi)部支承，克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度（無支撐）建筑上實(shí)現(xiàn)所遇到的困難，可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間，有效增加空間使用面積。

(2)藝術(shù)性。膜結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)類型，以造型學(xué)、色彩學(xué)為依托，可結(jié)合自然條件，充分發(fā)揮建筑師的想象力，根據(jù)創(chuàng)意建造出傳統(tǒng)建筑難以實(shí)現(xiàn)的曲線及各種造型，且色彩豐富，富有時(shí)代氣息，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力之美。配合燈光易形成夜景，給人以現(xiàn)代美的享受。

(3)經(jīng)濟(jì)性。膜材料具有一定的透光率，白天可減少照明強(qiáng)度和時(shí)間，節(jié)約能源；夜間彩燈透射可形成絢爛的景觀。而且，膜結(jié)構(gòu)能夠拆卸，易于搬遷，特別是在建造短期應(yīng)用的大跨度建筑時(shí)，更為經(jīng)濟(jì)。

(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高溫性，能很好地滿足防火要求；膜結(jié)構(gòu)屬柔性結(jié)構(gòu)，能夠承受很大的位移，不易整體倒塌；膜結(jié)構(gòu)自重輕，抗震性能比較好。

(5)自潔性。膜建筑中采用具有防護(hù)涂層的膜材，本身不發(fā)黏，落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗而達(dá)到良好的自潔效果，同時(shí)保證建筑的使用壽命。

(6)工期短。膜片的裁剪、鋼索及鋼結(jié)構(gòu)等的制作均在工廠完成，減少現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間，可與下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件等同時(shí)進(jìn)行，避免施工交叉，在施工現(xiàn)場(chǎng)只是鋼索、鋼結(jié)構(gòu)及膜片的連接安裝定位及張拉的過程，故現(xiàn)場(chǎng)施工安裝、迅速快捷，相對(duì)傳統(tǒng)建筑工程工期較短。

(7)適用廣。從氣候條件看，膜結(jié)構(gòu)建筑適用的地域廣闊；從規(guī)模上看，可以小到單人帳篷、花園小品，大到覆蓋幾萬、幾十萬平方米的建筑。甚至有人曾設(shè)想覆蓋一個(gè)小城，實(shí)現(xiàn)人造自然。 ^[1] 

(1)耐久性差。一般的膜材使用壽命為15～25年，與傳統(tǒng)的混凝土及鋼材相比有較大的差距，與“百年大計(jì)”的設(shè)計(jì)理念不同。

(2)隔熱性差。如果強(qiáng)調(diào)透光性，只能用單層膜，隔熱性就差，因而冬天冷、夏天熱，需要空調(diào)。

(3)隔音效果較差。單層膜結(jié)構(gòu)只能用于隔音要求不高的建筑。

(4)抵抗局部荷載能力差。屋面會(huì)在局部荷載作用下形成局部凹陷，造成雨水或雪的淤積，使屋蓋在淤積處的荷載增加，可能導(dǎo)致屋蓋撕裂(帳蓬結(jié)構(gòu))或翻轉(zhuǎn)(充氣結(jié)構(gòu))。

(5)充氣結(jié)構(gòu)還需要不停地送風(fēng)，因此維護(hù)和管理特別重要。另外。氣承式充氣結(jié)構(gòu)必須是密閉的空間，不宜開窗。

(6)環(huán)保問題。使用的膜材都是不可再生的，一旦達(dá)到使用年限，拆除的膜材便成為城市垃圾而無法處置，正在研制開發(fā)膜材的可回收利用，并已取得了一定的進(jìn)展。 ^[2] 

在薄膜結(jié)構(gòu)中，薄膜既是結(jié)構(gòu)材料，又是建筑材料。作為結(jié)構(gòu)材料，薄膜必須具有足夠的強(qiáng)度，以承受由于自重、內(nèi)壓或預(yù)應(yīng)力、風(fēng)、雪等作用產(chǎn)生的拉力；作為建筑材料，它又必須具有防水、隔熱、透光或阻光等建筑功能。膜材料作為膜結(jié)構(gòu)的靈魂，它的發(fā)展與膜結(jié)構(gòu)的技術(shù)密切相關(guān)、互相促進(jìn)的。

膜的材料分為織物膜材和箔片兩類。高強(qiáng)度箔片近幾年才開始應(yīng)用于結(jié)構(gòu)?？椢锸怯衫w維平織或曲織生成的，織物膜材已有較長(zhǎng)的應(yīng)用歷史。結(jié)構(gòu)工程中的箔片都是由氟塑料制造的，它的優(yōu)點(diǎn)在于有很高的透光性和出色的防老化性。 ^[2] 

膜結(jié)構(gòu)建筑造型豐富多彩，千變?nèi)f化，按照支承方式分為充氣式膜結(jié)構(gòu)、張拉膜結(jié)構(gòu)和骨架支承膜結(jié)構(gòu)。

1.骨架式膜結(jié)構(gòu)

以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架，在其上方張拉膜材的構(gòu)造形式，下部支撐結(jié)構(gòu)安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，廣泛適用于任何大，小規(guī)模的空間。

2.張拉式膜結(jié)構(gòu)

以膜材、鋼索及支柱構(gòu)成，利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以達(dá)安 定的形式。除了可實(shí)踐具創(chuàng)意，創(chuàng)新且美觀的造型外，也是最能展現(xiàn)膜結(jié) 構(gòu)精神的構(gòu)造形式. 大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構(gòu)成鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求]高，結(jié)構(gòu)性能強(qiáng)，且具豐 富的表現(xiàn)力，所以造價(jià)略高于骨架式膜結(jié)構(gòu)。

3.充氣式膜結(jié)構(gòu)

充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于屋頂結(jié)構(gòu)周邊，利用送風(fēng)系統(tǒng)讓室內(nèi)氣壓上升到一定壓力后，使屋頂內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，以抵抗外力，因利用氣壓來支 撐，及鋼索作為輔助材，無需任何梁，柱支撐，可得更大的空間，施工快捷，經(jīng)濟(jì)效益高，但需維持進(jìn)行24小時(shí)送風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在持續(xù)運(yùn)行及機(jī)器維護(hù)費(fèi)用的成本上較高。 ^[2]