經(jīng)典膜結(jié)構(gòu)工程方案展示

1、法國卡巴里奧收費(fèi)站 CABARIOT-TONNAY IN FRANCE高速公路收費(fèi)站往往被視為只是向駕車者收取費(fèi)用的工業(yè)機(jī)器，沒有任何吸引力。除了被當(dāng)作是一種障礙，它們很少被注意過。如果將這些用于現(xiàn)代運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化小島稱之為建筑，不僅會(huì)使駕駛者驚奇，也會(huì)使大多數(shù)的建筑師驚奇。而法國Arteo綜合設(shè)計(jì)事務(wù)所和Arcora工程公司并不以為然，他們反問道：“為什么不設(shè)計(jì)出一個(gè)從建筑上值得欣賞的高速公路收費(fèi)站呢？”法國A837高速公路沿著大西洋邊和海濱小鎮(zhèn)，在法國西南部Saintes和Rochefort之間的比斯開海灣一線下來。在這條高速路上，Arieo事務(wù)所與Arcora公司的建筑師與工程師們，使用深

2、藍(lán)色張拉膜構(gòu)筑一巨大屋頂，其下覆蓋的是Cabariot收費(fèi)站，它猶如一張巨型的藍(lán)帆。4個(gè)設(shè)計(jì)精致的錐形支撐桅桿吊起屋頂結(jié)構(gòu)，如同大海波浪懸掛在半空中。夜晚在燈光照射下象一艘將要靠 岸的航空母艦。Cabariot收費(fèi)站長152m，最寬處32m；由 4個(gè)35m高的圓錐形桅桿構(gòu)成的主支撐，托起中央主梁，通過橫穿的流線型梁與周邊的空腹梁連接。穩(wěn)定支撐桿則連接結(jié)構(gòu)邊緣和4大桅桿的基座。整個(gè)膜材被雙重繩套和橡皮帶固定在構(gòu)架上。因?yàn)镃abariot座落在海濱，需要通過風(fēng)洞測(cè)試來優(yōu)化它的穩(wěn)定性。為防止由此經(jīng)過的大量汽車排放物對(duì)面料的污染，Cabariot采ffi了光滑并可以自潔的膜材。正是因?yàn)镃abariot

3、收費(fèi)站不同尋常的設(shè)計(jì),而在 1999年獲得了由國際織物 工業(yè)協(xié)會(huì)組織的國際成就獎(jiǎng)項(xiàng)中的設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。 膜結(jié)構(gòu)的空間創(chuàng)造-介紹21世紀(jì)斯涂加特火車站創(chuàng)作構(gòu)思 THE SPACE CREATION MEMBRANE STRUCTURE: AN INTRODUCTION ON STUTTGART RAILWAY STATION IN 21TH CENTURY 背景德國著名建筑師克里斯多夫英恩霍文在國際著名結(jié)構(gòu)工程師費(fèi)賴奧托配合下設(shè)計(jì)的斯圖加特火車站以其開創(chuàng)性的空間構(gòu)想在國際投標(biāo)中獲一等獎(jiǎng)，德國建筑專業(yè)雜志房屋評(píng)論：這一革命性的空間創(chuàng)造是繼慕尼黑奧林匹克體育場(chǎng)之后最優(yōu)美的建筑作品。“斯圖加特火車站”是德國

4、“21世紀(jì)斯圖加特工程”中的一項(xiàng)，工程總投資約50億德國馬克。其宗旨是：城市通過鐵路設(shè)施的現(xiàn)代化獲取利潤，并要求軌道設(shè)施在城市開發(fā)中得以完善，從而提供便捷，高速的交通服務(wù)，以適應(yīng)現(xiàn)代人的生活方式和節(jié)奏。占地約 100hm2 ，站臺(tái)長約 400m（其中200m延伸到城市的中心綠地-宮殿花園）的斯圖加特火車站位于老城的邊沿及老火車站博拉茨北側(cè)?？死锼苟喾蛴⒍骰粑脑诓榭椿睾蟮臉?gòu)想是：保持宮殿花園的完整性。讓軌道從地面消失，為城市創(chuàng)造一個(gè)綠色環(huán)境的未來空間。于是，一個(gè)童話般的構(gòu)想產(chǎn)生了：“我們做一個(gè)火車站在地下，加上一個(gè)頂，幾個(gè)洞，幾個(gè)點(diǎn)”。創(chuàng)作過程建筑的本質(zhì)在于它具有個(gè)性的發(fā)展過程。“Work I

5、n Progress”這個(gè)源于英語的概念意旨：為實(shí)現(xiàn)最初目標(biāo)所進(jìn)行的一系列分析、推敲及完善工作。蛹吐絲形成繭子，最后變成蝴蝶的現(xiàn)象給我們這樣的啟示：一個(gè)自然而精美的形態(tài)總是在經(jīng)過一系列的演變后得以形成的。70年前由建筑師博拉茨設(shè)計(jì)的老火車站反映了當(dāng)時(shí)的建筑風(fēng)格和生活狀況，21世紀(jì)的今天我們嘗試一個(gè)突破：自然形態(tài)與功能的完美組合。尋求一種從內(nèi)容到形式都有別于常規(guī)的新火車站形式-軌道設(shè)施移至地下約6米處，以保留一個(gè)完整的宮殿花園。為了這個(gè)不同尋常的設(shè)想，我們進(jìn)行了各種試驗(yàn)，通過工作模型，電腦模擬，從城市關(guān)系，空間形成，能源節(jié)約到技術(shù)可行性及造價(jià)分析，進(jìn)行了一系列反復(fù)的推敲于比較。其論證結(jié)果是：這不

6、是一個(gè)幻想，可以成為現(xiàn)實(shí)。在此，城市建筑、生態(tài)與技術(shù)得到充分的柔和。這里不只是一個(gè)建筑，更是一個(gè)藝術(shù)品。 城市網(wǎng)絡(luò)火車站猶如城市的窗口，來往的行人都會(huì)將此印在記憶里。軌道設(shè)施從地面的下移為內(nèi)城開發(fā)及 城市的連接提供了一個(gè)特殊的機(jī)會(huì)。這個(gè)新的城市 部分與已有城市結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合對(duì)于一個(gè)持續(xù)而有效的城市發(fā)展有著決定性的作用。老火車站的塔體及設(shè)于四個(gè)方向的新火車站的玻璃殼入口，成為火車站及城市的新標(biāo)志。富有韻律的系列“光眼”構(gòu)成了一副夢(mèng)幻般的畫面，并作為老城與新城的連接鏈。這個(gè)流暢而開敞的空間使內(nèi)外連接于一個(gè)連續(xù)的空間網(wǎng)絡(luò)，無論從任何角度觀看，這一空間都充滿令人想象的魁力。造型與結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)專家弗賴奧托

7、及比榮愛博格工程事務(wù)所的積極合作是該建筑形式成功的基礎(chǔ)。1963年由弗賴奧托通過肥皂薄膜進(jìn)行了最小面積受力試驗(yàn)，其結(jié)果顯示：在沒有產(chǎn)生張力的情況下，要形成一個(gè)單力支撐的薄膜，必須通過一個(gè)孔的組合體方可實(shí)現(xiàn)，那就是“光眼”。在火車站的結(jié)構(gòu)構(gòu)思中，首先想到的便是鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這一構(gòu)想要求：“光眼”有一個(gè)精確的高度。如同肥皂膜模型所呈現(xiàn)：鋼網(wǎng)應(yīng)與混凝土結(jié)合，并形成封閉的骨架，這樣構(gòu)成一個(gè)屋頂基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果是：拉力荷載的懸掛屋頂代替壓力荷載的水泥拱頂。這一形狀通過模型進(jìn)行試驗(yàn)，并在懸掛拉力狀況下凝固成型。然后旋轉(zhuǎn)180度即成為現(xiàn)在的形態(tài)-膜結(jié)構(gòu)“光眼”。這一理想的形狀在一連續(xù)而適合的邊緣條件下發(fā)展成

8、型。光眼夢(mèng)幻般的“光眼”組合在宮殿花園中形成一種特殊的景象。如同懸掛的模型一樣，受力是從邊緣到中心，然后沿著邊緣口傳至支撐柱。“光眼”的邊緣在結(jié)構(gòu)中具有剪力的功能，弧形的玻璃邊框鑲嵌于混凝土邊棱上。這個(gè)從地面突出的“光眼”構(gòu)成了支撐體系的真正特征，并成為該原型組合體的結(jié)構(gòu)胚胎。光線光線在一個(gè)富有韻律的空間里扮演著重要角色。斯圖加特火車站的設(shè)計(jì)將成為新一代火車站的標(biāo)志。當(dāng)旅客在大廳里停留時(shí)，日光通過拱形玻璃殼均勻地進(jìn)入大廳。即使在陰天也能得到舒適的光線。我們通過一個(gè)1：30的模型進(jìn)行日光測(cè)試。結(jié)果顯示：平均有5的日光能直接達(dá)到內(nèi)部。其中直接位于光眼下的部分能獲得1015的日光。在大約400m長的

9、站臺(tái)上每60 m設(shè)有一個(gè)“光眼”，外部光線的變化內(nèi)部也能感覺到。由于兩個(gè)相鄰的站臺(tái)每隔30m有一個(gè)交叉的“光眼”，從而使光線均勻的進(jìn)入地下站臺(tái)。當(dāng)夜幕降臨時(shí)，位于站臺(tái)邊緣的地面照明通過拱型天頂?shù)姆瓷?，也能達(dá)到一個(gè)明亮的空間效果。能源由于這種膜結(jié)構(gòu)形式，地道中的全年平均氣溫可控制在+10度左右。在考慮氣流的情況下計(jì)算出：夏天的氣溫很少超過+20度，冬天則很少低于0度。由于高差的原因形成地下站臺(tái)的壁爐效應(yīng)。由于自然氣候的原因，冬夏季將有不同溫度的氣流進(jìn)入地下站臺(tái)，這種沖擊氣流通過“光眼”在沒有人工換氣裝置的情況下進(jìn)入地下，其數(shù)據(jù)是每小時(shí)0.7倍的空氣交換量（大約300.000m3/h）。在冬天可通

10、過一個(gè)自動(dòng)裝置來阻擋低溫氣流的進(jìn)入。 熊本市公園穹頂，日本 PARK DOME,KUMAMOTO,JAPAN,1997 建筑及結(jié)構(gòu)工程師：Daiichi-Kobe事務(wù)所，F(xiàn)ujita公司 空間構(gòu)成的基本構(gòu)想是用一個(gè)直徑 125m的圓頂覆蓋中心場(chǎng)地，并用不規(guī)則的結(jié)構(gòu)覆蓋周邊自由安排的其他設(shè)施。這一構(gòu)想否定了用一個(gè)大結(jié)構(gòu)覆蓋整個(gè)空間的設(shè)想，代之以許多適應(yīng)內(nèi)部空間形狀的框架，然后使它們成為一個(gè)整體，形成一個(gè)室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)-“一個(gè)先進(jìn)技術(shù)與創(chuàng)新觀念的完美結(jié)合”、“一座利用自然能源的節(jié)能建筑”。為此，在設(shè)計(jì)的早期階段就決定給予該建筑一個(gè)地球上浮云的形象。 為實(shí)現(xiàn)這個(gè)形象，決定在場(chǎng)地中央建造巨大的圓形雙層充氣

11、膜結(jié)構(gòu)屋頂，不規(guī)則的周邊部分則用單層框架膜結(jié)構(gòu)覆蓋，全部室內(nèi)空間保持正常壓力。因?yàn)閮H僅屋頂是充氣膜結(jié)構(gòu)，所以門窗可自由安排。為保持雙層充氣膜的厚度和形狀。在屋頂中央部位設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的錐臺(tái)狀框架，構(gòu)成充氣屋頂?shù)闹行沫h(huán)，這也使屋頂中央開口成為可能，對(duì)自然通風(fēng)和采光極為有利。同時(shí)在聲學(xué)上也是有效的。因?yàn)殚_口賦予天花表面一個(gè)自然的凸圓面形狀，這就將聲音朝四周分散，有效地降低了反射波。 雙層充氣膜形成了一個(gè)直徑107m的、以錐臺(tái)狀框架為中央支撐的“浮云”。在中央的錐臺(tái)狀框架與外圍的環(huán)形桁架之間，上、下各有48根輻射狀的素相連。以帶PTEE涂層的玻纖膜覆蓋骨架和索，同時(shí)，雙層膜間充氣達(dá)30mm汞柱的氣壓

12、（正常情況下）。這個(gè)龐大的外徑125m的碟狀屋頂被支撐在沿環(huán)形桁架的8個(gè)點(diǎn)上，每個(gè)點(diǎn)由“3-柱”型的組合柱支撐。由于充氣膜有索支撐，即使跑氣也不會(huì)有墜落損害的危險(xiǎn)，從預(yù)防災(zāi)害及撤離的角度看，這種布置也是有利的。這種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)被稱作“混合充氣膜結(jié)構(gòu)”，因?yàn)樗Y(jié)合了輪式索結(jié)構(gòu)和充氣結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)工程是此種結(jié)構(gòu)形式在世界上首次應(yīng)用。 覆蓋不規(guī)則周邊部分的單層膜頂形成了一個(gè)簡(jiǎn)單的格構(gòu)架結(jié)構(gòu)-用直徑350mm的球節(jié)點(diǎn)將鋼管裝配成網(wǎng)格。 建造圓屋頂花了大約20個(gè)月。建造主體結(jié)構(gòu)的順序如下：首先，同時(shí)立起8根組合柱；環(huán)形桁架及錐臺(tái)狀中心環(huán)在低位裝配；連接上索和膜；連接下索和膜；往膜內(nèi)注入空氣；在環(huán)形桁架上安

13、窗框和玻璃（重量大約2400t）；充氣膜整體提升至 19m高度。在此過程中，“3-柱”組合柱的內(nèi)柱充當(dāng)導(dǎo)軌。最后，環(huán)形桁架和周邊鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)間連上不規(guī)則的單層膜頂。 西側(cè)全景 雙層充氣膜上部 西側(cè)鳥瞰 充氣膜內(nèi)部 圓屋頂內(nèi)景巴里市圣.尼古拉體育場(chǎng)，意大利 SAN NICOLA STADIUM .BARI,ITALY,1990 建筑設(shè)計(jì)：倫作.皮亞諾事務(wù)所 Architects:Renzo Piano Building Workshop 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：澳為.阿勒普事務(wù)所 Structural Engineers:Ove Arup & Partners 該體育場(chǎng)建在巴里市，市為1990在意大利舉行的

14、世界杯塞爾建造的八個(gè)體育場(chǎng)之一。 整體呈橢圓形的觀眾席是通過現(xiàn)場(chǎng)組合310根新月狀的預(yù)制鋼筋混凝土梁而建成的。上層的觀眾席被劃分成26塊巨大的“花瓣”?！盎ò辍遍g的空隙使建筑顯得纖秀輕盈，同時(shí)留出了人員流動(dòng)的空間，方便觀眾進(jìn)場(chǎng)和退場(chǎng)，保證了觀眾的安全。計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)確保所有座位的視線均不被遮擋。為使觀眾免受日曬雨淋，實(shí)際了一個(gè)帶PTFE涂層的玻纖膜頂。 這個(gè)膜頂?shù)闹饕螛?gòu)件是從上層觀眾席頂部懸挑出來的箱形梁；次要構(gòu)件有：膜頂前端的U形桁架、與箱形梁平行的弧形拱肋以及連接弧形拱肋與索的側(cè)向穩(wěn)定桿。結(jié)構(gòu)體系保證整個(gè)膜面處于張拉狀態(tài)。為避免強(qiáng)風(fēng)對(duì)賽事或觀眾的造成干擾。設(shè)計(jì)前作了風(fēng)洞試驗(yàn)，用幾種阿勒

15、普（Arup）的程序作了對(duì)比分析。 膜頂由26塊各自從上層觀眾席的鋼筋混凝土框架延伸出來的大膜構(gòu)成。26個(gè)膜頂之間通過小塊拱形膜連為一體，整個(gè)膜覆蓋面極為13250m2。膜頂懸挑跨度介于14m-27m之間，這些結(jié)構(gòu)實(shí)際上是上層觀眾席的鋼筋混凝土框架的直接連續(xù)。雖然上層觀眾席的標(biāo)高和膜頂?shù)膽姨艨缍仍隗w育場(chǎng)的四周上有所變化，但對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加工來說仍有某種某種的重復(fù)性和規(guī)律性可循。 連接懸臂箱形梁端部的一系列“U”形桁架之間纖細(xì)的弧形拱肋上。為使這些拱肋盡量細(xì)，它們的空間剛度通過兩端間的一系列拉桿加以強(qiáng)化。膜的邊緣均處理成曲線，以貼合鋼質(zhì)箱形梁 。 每塊膜均在四邊連續(xù)固定，并通過膜的雙向張力和位于拱肋間

16、的膜上索的下壓力與下部的拱肋緊密貼合。這些膜上索的設(shè)置保證在最惡劣的風(fēng)載下膜也不會(huì)將拱肋扯起。 膜被確定為幾何意義上的雙向等應(yīng)力場(chǎng)，而每塊膜安裝是在兩個(gè)方向上的應(yīng)力均不超過4080N。 體育場(chǎng)全景 觀眾席局部 箱形懸臂拱形梁仰視香港大球場(chǎng)，中國 HONG KONG STADIUM,CHINA,1994 建筑設(shè)計(jì):HOK 事務(wù)所 Architects:Hellmuth,Obata & Kassabaum 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：澳為.阿勒普事務(wù)所 Structural Engineers:Ove Arup & Partners 工程要求在現(xiàn)有地段上建造一個(gè)新的體育場(chǎng)能容納 4000觀眾，其中 5的面積（達(dá)16

17、 000m2）在屋頂下，成為一座集運(yùn)動(dòng)、會(huì)議等多種功能于一體的21世紀(jì)的大型露天體育場(chǎng)。 建成后的體育場(chǎng)地處狹小的香港島山谷中，三面環(huán)山，越過山頂看去是高聳的大樓，其中包括若干公寓。地段朝北開敞，城市和海港的景觀盡收眼底。白天，太陽的漫射光可照亮觀眾席。夜晚，屋面透出燈光，仿佛發(fā)光的貝殼。競(jìng)技場(chǎng)地露天，使綠茵得以生長。在這樣的自然地形中，膜屋頂?shù)膸缀涡魏徒Y(jié)構(gòu)很能打動(dòng)人心。 山谷的東西兩面地形較陡，兩面大的看臺(tái)因勢(shì)利導(dǎo)依山形升起。其屋頂進(jìn)深 40m 55m，以遮蓋看臺(tái)。這種跨度的屋頂如用懸挑結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致看臺(tái)非常笨重。因此，設(shè)計(jì)師考慮了新的解決方案，即縱向用240m跨度、頂部標(biāo)高55m的拱形骨架支撐

18、屋頂?shù)那把?。事?shí)證明，在該地段條件下，這是一種更為經(jīng)濟(jì)的解決辦法。出于建筑方面的考慮，拱形骨架有12度的傾角，其截面為3.5m見方。 橫向的三角形橋架斷面3.5m高，連接屋頂前沿的拱架和后面的混凝土看臺(tái)，跨度40m55m。檢修通道、放送設(shè)備及泛光燈照明都安放在這些桁架里。設(shè)計(jì)者們還做了風(fēng)洞試驗(yàn)以研究環(huán)境的影響并確定膜的設(shè)計(jì)風(fēng)壓。 兩個(gè)屋頂各外包5塊涂敷聚四氟乙烯的玻璃纖維膜材，這種材料的傳熱和透明度可達(dá)到平衡，自潔能力、耐火、耐久性都很好。每塊1600 m2的膜材，跨3組桁架。這些膜材四邊都?jí)壕o，中間部分并沒有機(jī)械地固定在桁架頂部，而是在桁架之間用一直徑為 80mm的谷索壓住。膜本身加有510

19、0N的雙向預(yù)張力。 該作品因布局緊湊、與地形結(jié)合得好和簡(jiǎn)潔且富有表現(xiàn)力的結(jié)構(gòu)而受到高度贊揚(yáng)，并于1995年榮獲美國建筑師協(xié)會(huì)獎(jiǎng)。 屋頂外側(cè) 240m跨度的拱構(gòu)架上的膜屋頂 南側(cè)鳥瞰 屋頂仰視 16000m2屋頂下的看臺(tái)科隆坡國家體育綜合體室外體育場(chǎng)，馬來西亞 OUTDOOR STADIUM, NATIONAL SPORTS COMPLEX, KUALA LUMPUR,MALAYSIA,1998 建筑設(shè)計(jì):威德伯蘭顧問公司，勃哥曼事務(wù)所 Architects: Weidleplan Consulting, Schlaich Bergermann and Partners 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：勃哥曼事務(wù)所

20、Structural Engineers: Schlaich Bergermann and Partners 該體育場(chǎng)建于吉隆坡。為保護(hù)露天體育場(chǎng)所有正面看臺(tái)不受陽光直射和雨水澆淋，采用了環(huán)形索膜屋頂結(jié)構(gòu)，從而創(chuàng)造出 380000m2的無柱有頂空間，成為世界上此種類型的最大的膜結(jié)構(gòu)。屋頂由看臺(tái)后沿的混凝土結(jié)構(gòu)支撐，懸挑長度均為62m。 屋頂結(jié)構(gòu)為36個(gè)索構(gòu)架在一個(gè)外部鋼制壓力環(huán)和兩個(gè)內(nèi)部拉力環(huán)之間呈放射狀布置。外部壓力環(huán)是直徑為1400mm的鋼管，安放在36個(gè)V形柱上。這些V形柱又放在混凝土結(jié)構(gòu)上并稍微向外傾斜。V形柱兩端都是鉸接，以使壓力環(huán)徑向可以輕微移動(dòng)。放射狀的索構(gòu)架之間由壓桿相連以防止

21、相互移動(dòng)。內(nèi)部拉力環(huán)由直徑100mm的繩索構(gòu)成。兩個(gè)拉力環(huán)的垂直距離為20m，并由36根鋼制支柱相連，這些支柱的端部與拉力環(huán)上的鑄鋼節(jié)點(diǎn)連接。整個(gè)結(jié)構(gòu)體系被施加預(yù)應(yīng)力，以使建筑在頻繁的風(fēng)力及其他荷載作用下保持穩(wěn)定。 索構(gòu)架上方覆蓋有膜材，這些膜由跨在相鄰的兩個(gè)索構(gòu)架上的拱形鋼管支撐。在相鄰拱形鋼管之間，膜呈馬鞍形，這樣，在通常的壓力下，表面能保持高度穩(wěn)定。 室外體育場(chǎng)全景 體育場(chǎng)膜屋頂下觀眾席 建造中的膜結(jié)構(gòu) 室外體育場(chǎng)和游泳池北側(cè) 建造種的游泳館室內(nèi)所澤市西武體育場(chǎng)，日本 SEIBU DOME, TOKOROZAWA, JAPAN, 1999 設(shè)計(jì)：鹿島設(shè)計(jì) Design: Kajima D

22、esign 如今，在日本各地正不斷建造重型的穹頂體育場(chǎng)。這樣就又回到了運(yùn)動(dòng)空間的原點(diǎn)，自然采光使體育運(yùn)動(dòng)與自然環(huán)境更有機(jī)地融合，通過簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)使明亮而開敞的空間具有樹蔭般的舒適感。 一種專利的建筑施工方法-“建筑重建方法”被開發(fā)了?，F(xiàn)有球場(chǎng)不用關(guān)閉，在兩個(gè)賽季之間修建，可把對(duì)球場(chǎng)經(jīng)營的影響降到最低程度。 屋頂結(jié)構(gòu)由固定于周邊的原有V型鋼管柱支撐，柱間不設(shè)圍墻，增加了空間的開敞和通風(fēng)。觀眾席上方的不銹鋼折板屋頂解決了保溫、結(jié)露、吸音和隔聲問題。在第一個(gè)休賽期，梯形桁架從外部運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，在這個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)中，座席內(nèi)不用任何臨時(shí)支撐。桁架通過滑動(dòng)的方法安裝。 中央膜頂?shù)闹谱髯畲笙薅鹊厥褂昧税胪该鞯哪げ模?jiǎn)

23、單的網(wǎng)架無斜撐或輔助桿件，以使觀眾更好地觀看比賽并有助于減輕屋頂結(jié)構(gòu)重量。在第二休賽期時(shí)，膜頂將在地面上組裝后升起，以形成完整的屋頂。 體育館內(nèi)景 膜屋頂下 體育場(chǎng)內(nèi)景 西北側(cè)全景諾默爾市伊利諾斯州立大學(xué)紅鳥競(jìng)技場(chǎng)，美國 REDBIRD ARENA, ILLINOIS STATE UNIVERSITY, NORMAL, USA, 1998 建筑設(shè)計(jì):CRS.西林 Architects: CRS Sirrine 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：蓋格事務(wù)所 Structural Engineers: Geiger Associates 東側(cè)立面 西北側(cè)全景 緊鄰伊利諾斯州立大學(xué)體育場(chǎng)的紅鳥競(jìng)技場(chǎng)是一座傳統(tǒng)磚砌建筑與玻璃

24、纖維索膜頂?shù)乃囆g(shù)結(jié)合體。這里被用作棒球場(chǎng)，巡回演出的音樂會(huì)場(chǎng)以及前一個(gè)體育場(chǎng)的補(bǔ)充。它處于草原生態(tài)環(huán)境和校園環(huán)境中，是一座十分獨(dú)特的建筑。 這座建筑的組合及形狀表現(xiàn)了建筑內(nèi)部的功能。圍繞著中央競(jìng)技場(chǎng)的坡度很大的座席呈橢圓多邊形排列，其設(shè)計(jì)意圖是創(chuàng)造一個(gè)深的“沉降”天井，以鼓勵(lì)自己的球隊(duì)并威懾他們的對(duì)手。中央競(jìng)技場(chǎng)膜屋頂?shù)闹苓叡还潭ㄔ谧竺娴恼劬€形的混凝土圈梁（壓力環(huán)）上。其外圍的12個(gè)膜項(xiàng)由12個(gè)磚砌的階梯狀塔樓分隔。塔樓為技術(shù)用房，其最突出的功能是，用正面的圓形大百頁窗為體育館通風(fēng)換氣。 體育場(chǎng)的屋頂是半透明和保溫的懸索膜頂。傘狀的折頂形式通過24個(gè)飛桿將脊索撐起而形成峰頂，拉直的谷素形成

25、峰谷。 這是美國第一個(gè)懸索膜頂建筑，也是世界上第一個(gè)非圓形頂?shù)乃髂そㄖ?。除了脊索使用了普通鋼索外，屋頂結(jié)構(gòu)的其余部件都采用7根一束的預(yù)應(yīng)力鋼索。外斜索與主環(huán)索及飛桿間的連接件均為銅鑄件。橢圓形上的張力變化由主體張拉環(huán)索以外的部分鋼索來承受。 體育場(chǎng)的外圍是由磚砌階梯狀塔樓與波浪式膜頂下的磚垛、玻璃窗相間排列，造型豐富。磚的采用使體育場(chǎng)與校內(nèi)主要的建筑物協(xié)調(diào)，而光滑的聚四氟乙烯膜頂則獨(dú)具特色。 亞特蘭大市佐治亞體育館，美國 GEORGIA DOME, ATLANTA, USA, 1994 設(shè)計(jì)：魏德林格爾事務(wù)所 Design: Weidlinger Associates 佐治亞體育館的結(jié)構(gòu)是一個(gè)

26、空間桁架，其底部弦桿由環(huán)形索替代。這個(gè)屋頂為240m x 192m的橢圓形，是同類索膜結(jié)構(gòu)中世界上最大的。它由涂有聚四氟乙烯的玻璃纖維膜覆蓋。屋面呈鉆石狀，看上去象水晶一般。 整個(gè)屋頂由7.9m寬、1.5m厚的混凝土受壓環(huán)固定，共52根支柱支撐著700m周長的混凝土受壓環(huán)，鋼焊接件被預(yù)埋進(jìn)受壓環(huán)內(nèi)，以提供26個(gè)屋頂連接點(diǎn)。為了使屋頂?shù)臒崤蛎洸挥绊懴虏拷Y(jié)構(gòu)，受壓環(huán)座落在“特氟隆”承壓墊上。這樣，外力作用下承壓墊只能徑向移動(dòng)，并可將風(fēng)力和地震力均勻傳向基礎(chǔ)。 脊索及底部環(huán)索上的連接件均為焊接件。這些接頭溝通過鋼板與其他桿件連接。飛桿的底部與斜索和環(huán)索固定，飛桿的連接件做成鉸接件，以使其易于安裝并在

27、不均勻承重情況下允許接頭旋轉(zhuǎn)。 膜頂施工中俯瞰 鳥瞰凡納弗羅市M&G研究試驗(yàn)室，意大利 M&G RESEARCH LABORATORY, VENAFRO, ITALY,1991 設(shè)計(jì)：M.D.拉莫斯，M.范雷姆多克，B.弗萊里克 Design: M.D.Ramos, M.Van Raemdonck, B.Vleurick 辛科工程集團(tuán)的新MG研究試驗(yàn)室座落在意大利南部莫利塞地區(qū)的凡納弗羅。 這座建筑物實(shí)際上是一個(gè)可伸縮的“帳篷”，位于福特那河峽谷內(nèi)的水池中央，四周群山環(huán)繞，環(huán)境宜人。 這個(gè)“帳篷”為試驗(yàn)空間提供了良好的透氣性，并且質(zhì)地輕盈。白色的頂篷材料不僅形式美觀，且用一種經(jīng)濟(jì)的手法為實(shí)驗(yàn)研

28、究提供了充裕的空間。由于當(dāng)?shù)囟嗟卣鹎覛夂驖駶櫍ㄔ爝@種方便快捷的帳篷無疑是一個(gè)理想的解決辦法。 它的外殼座落在一個(gè)85m X 35m的幾乎是橢圓形的基座上。由6個(gè)對(duì)稱的拱架支撐，拱架是輕盈的鋼桁架。其內(nèi)部縱向安排辦公室、試驗(yàn)室以及服務(wù)設(shè)施，中心區(qū)域豎向布置作實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)單元。 這個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)計(jì)算由卡努比歐的IPL工作室完成。屋頂是鋪在拱架間的7塊雙曲拋物面形狀的膜，這些膜是由表面涂有 PVC層的聚脂纖維制成。 整座建筑通過一條穿過水池的路與外界取得聯(lián)系，這條路的路面中間是灰色混凝土，由小石子鑲邊。由于試驗(yàn)基地的安全需要，整個(gè)帳篷需要密封，室內(nèi)通風(fēng)是用兩個(gè)風(fēng)扇來解決的（一個(gè)吸入新鮮空氣并進(jìn)行再

29、處理，另一個(gè)排出廢氣）。這兩個(gè)風(fēng)扇被付別安置在帳篷的兩端。夜晚照明由帳篷外的投映燈提供。 格林威治千年穹頂，英國 MILLENNIUM DOME, GREENWICH, UK, 1999 建筑設(shè)計(jì): 理查德.羅杰斯事務(wù)所 Architects:Richard Rogers Partnership 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：布羅.哈波爾德 Structural Engineers:Buro Happold 千年穹頂?shù)慕ㄔ斓攸c(diǎn)是千年慶典委員會(huì)在1996年2月從英國參與角逐的 57個(gè)地點(diǎn)中選定的，位于倫敦泰晤士河畔的格林威治半島北端,面積大約20萬m2；其上是一個(gè)已遺棄了20多年的煤氣站。 為滿足千年慶典的功能要求，此場(chǎng)地應(yīng)規(guī)劃一個(gè) 18000m2廣場(chǎng)篷頂和迎賓場(chǎng)所、停車場(chǎng)、河邊步道、碼頭及主體結(jié)構(gòu)-100000m2的穹頂，將容納千年慶典的大部分展覽和慶?；顒?dòng)。慶典于1999年12月31日開始，至少進(jìn)行一年。 穹頂周長為1km，直徑365 m，中心高度為50m，它由超過70km的鋼索懸吊在12根100m高的鋼桅桿上。屋頂由帶PTEE涂層的玻纖材料制成。在穹頂?shù)闹行氖且粋€(gè)靈活的、極富戲劇性空間效果的中心舞臺(tái)。 現(xiàn)場(chǎng)施工從1997年6月開始，基礎(chǔ)的8