膜結構工程在國外的發展及應用

膜結構工程在國外的發展及應用

膜結構工程在國外的發展較早，在20世紀初期就有人致力于膜結構的研究。更早提出設想和專利的是1917年英國的Willian，他根據類似原理制作行軍及野戰醫院的充氣帳篷。棚頂是簡單處理的防水織物，在穩定性、強度、使用壽命、舒適度、保暖性等方面，都很難達到常規建筑物的要求。因此在那個時代人們也沒有把這類臨時性的設施當成建筑物看待。1967年德國學者F.Otto率先制造出的工程膜材料(PVC)，并應用“皂泡理論”模擬膜的表面張力形態，對膜結構工程進行受力分析及設計，并設計了加拿大Montreal博覽會上的德國館。

膜結構工程的初次展示是在1970年日本大阪萬國博覽會。其中更具代表性的是蝸牛殼狀富士館和巨大而扁平的橢圓狀美國館。美國館采用氣承式空氣膜結構，這個跨度為140m的展覽館是世界上初個大跨度的膜結構工程，初次采用了PVC涂層的玻璃纖維織物。1972年建成的慕尼黑奧林匹克體育場是德國慕尼黑夏季奧運會的主體育場，以頗具革命性的膜結構帳篷式屋頂結構聞名，它有著半透明帳篷形的棚頂，覆蓋面積達85000平方米，整個棚頂呈圓錐形，由網索鋼纜組成，每一網格為75×75厘米，網索屋頂鑲嵌淺灰棕色丙烯塑料玻璃，用氟丁橡膠卡將玻璃卡在鋁框中，使覆蓋部分內光線充足且柔和。1999年英國倫敦的“千年穹頂”，千年穹頂是英國政府為迎接21世紀而興建的標志性膜結構工程建筑。它的造型獨特、氣魄宏偉、輝煌一時，引起了人們的極大關注，許多人稱它是20世紀90年代產生的鴻篇巨作。