充氣膜結(jié)構(gòu)簡介課件

大跨度建筑簡介充氣結(jié)構(gòu)概述實例分析123CONTENTS大跨度建筑簡介充氣結(jié)構(gòu)概述實例分析123CONTENTS1隨著科技水平的進步與建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今建筑物的跨度和規(guī)模越來越大，目前，尺度能達到150m以上的超大規(guī)模建筑已非個別；并且它們結(jié)構(gòu)形式豐富多彩，采用了許多新材料和新技術(shù)，發(fā)展了許多新的空間結(jié)構(gòu)形式。大跨度建筑通常是指跨度在

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米以上的建筑，主要用于民用建

筑的影劇院、體育場、展覽館、大會堂、航空港以及其他大型公共建筑在工業(yè)建筑中則主要用于飛機裝配車間、飛機庫和其他大跨度廠房中。

大跨度建筑主要包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)等基本空間結(jié)構(gòu)。還包括他們的各種組合與演變。正是這種組合與演變,造就了當(dāng)今大跨度建筑的紛繁多樣的建筑形式以及紛繁的建筑空間。隨著科技水平的進步與建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今建筑物的跨度和規(guī)2充氣結(jié)構(gòu)Chapter充氣膜結(jié)構(gòu)在索穹頂體系出現(xiàn)之前，創(chuàng)造了段大跨建筑的輝煌發(fā)展史。充氣結(jié)構(gòu)Chapter充氣膜結(jié)構(gòu)在索穹頂體系出現(xiàn)之前，創(chuàng)造了3充氣結(jié)構(gòu)簡介充氣結(jié)構(gòu)，又名"充氣膜結(jié)構(gòu)",是指在以高分子材料制成的薄膜制品中充入空氣后而形成房屋的結(jié)構(gòu)。充氣式充氣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)又可分為氣承式膜結(jié)構(gòu)和氣脹式膜結(jié)構(gòu)（或叫氣肋式膜結(jié)構(gòu)）。氣承式膜結(jié)構(gòu)（索膜結(jié)構(gòu)）是通過壓力控制系統(tǒng)向建筑物內(nèi)充氣，使室內(nèi)外保持一定的壓力差，使覆蓋膜體受到上浮力，并產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力，以保證體系的剛度。氣脹式膜結(jié)構(gòu)是向單個膜構(gòu)件內(nèi)充氣，使其保持足夠的內(nèi)壓，多個膜構(gòu)件進行組合可形成一定形狀的一個整體受力體系。充氣結(jié)構(gòu)簡介4充氣結(jié)構(gòu)發(fā)展充氣結(jié)構(gòu)于20世紀40年代開始應(yīng)用，可作為體育場、展覽廳、倉庫、戰(zhàn)地醫(yī)院等。特別適宜于輕便流動的臨時性建筑和半永久性建筑。充氣結(jié)構(gòu)具有重量輕、跨度大、構(gòu)造簡單、施工方便、建筑造型靈活等優(yōu)點；其缺點是隔熱性、防火性較差，且有漏氣問題需要持續(xù)供氣。材料薄膜材料主要有玻璃纖維布、塑料薄膜、金屬編織物等，其中用得最多的是玻璃纖維布，其表面可涂聚四氟乙烯等類涂料，以增加耐久性和防火性。薄膜材料的接縫可采用熔接、粘接和縫合等三種形式。充氣結(jié)構(gòu)發(fā)展5充氣結(jié)構(gòu)建筑的空間造型設(shè)計中，可以充分利用符合力學(xué)原理的建筑造型來增強建筑藝術(shù)表現(xiàn)力。這就是通過結(jié)構(gòu)件變形來表現(xiàn)出的整體結(jié)構(gòu)形式，完全不需要任何媒介而呈現(xiàn)空間造型，簡潔、流暢、自然。充氣結(jié)構(gòu)就是這樣造型別致、變化無窮的結(jié)構(gòu)形式。一片只能承受拉力的柔性薄膜在受到有壓差的氣體作用時，呈現(xiàn)出充氣的形狀，它朝著氣體密度低的方向變形，直到位移和形狀趨于穩(wěn)定。充氣加壓后的薄膜能夠承受一定的外力，根據(jù)這一基本原理，可利用薄膜和受約束的氣體共同構(gòu)成的一種充氣結(jié)構(gòu)體。充氣結(jié)構(gòu)是通過壓差保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)類型，對所采用的充氣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性或承重構(gòu)件作出正確的分析，就必須對其造型規(guī)律進行基本的研究。廣島巨浪館充氣結(jié)構(gòu)建筑的空間造型設(shè)計中，可以充分利用符合力學(xué)原理的建6充氣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型充氣結(jié)構(gòu)主要有氣承式和氣囊式兩種結(jié)構(gòu)形式：①氣承式結(jié)構(gòu)是直接用單層薄膜作為屋面和外墻，將周邊錨固在圈梁或地梁上，充氣后形成圓筒狀、球狀或其他形狀的建筑物。室內(nèi)氣壓為室外氣壓的1.001～1.003倍。人和物通過氣鎖出入口進出。為減小薄膜拉力、增大結(jié)構(gòu)跨度，氣承式結(jié)構(gòu)薄膜上面可設(shè)置鋼索網(wǎng)。②氣囊式結(jié)構(gòu)是將空氣充入由薄膜制成的氣囊，形成柱、梁、拱、板、殼等基本構(gòu)件，再將這些構(gòu)件連接組合而成的建筑物。氣囊中的氣壓為室外氣壓的2～7倍，故是一種高壓體系。充氣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型7充氣膜結(jié)構(gòu)簡介課件8充氣膜結(jié)構(gòu)簡介課件9充氣膜結(jié)構(gòu)簡介課件10充氣結(jié)構(gòu)造型分類在造型設(shè)計過程中，為了產(chǎn)生復(fù)雜多樣的空間造型，必須關(guān)注不同造型之間的邊界形狀即其連接部分的曲面擬合。造型表面必須滿足一些基本條件：封閉，有向，有界和連接。只有封閉表面才能保證平面立體的拓撲關(guān)系成立。而且造型還要滿足一定的結(jié)構(gòu)剛性，以滿足承受一定外荷載的要求。充氣結(jié)構(gòu)根據(jù)不同的分類依據(jù)有多種劃分。根據(jù)大氣層中使用空間的主要結(jié)構(gòu)效用可分為單層充氣結(jié)構(gòu)和雙層充氣結(jié)構(gòu)。單層膜的空間只有一層薄膜圍成，支承介質(zhì)必須是空氣；雙層膜的兩層受力薄膜總是向相反方向彎曲，中間可以用其他氣體或高壓空氣，室內(nèi)無超壓，雖然跨度能力有所限制，但保持了快速折裝、便于運輸（體積小、質(zhì)量輕）、可反復(fù)使用和抗災(zāi)性好，光環(huán)境宜人等特點。同時保溫隔熱，在建筑形式上靈活多樣。充氣結(jié)構(gòu)造型分類11充氣結(jié)構(gòu)造型分類根據(jù)被約束氣體壓力的大?。嚎梢苑譃榈蛪撼錃饨Y(jié)構(gòu)和高壓充氣結(jié)構(gòu)。它們在內(nèi)壓、結(jié)構(gòu)功能、支承類型等方面都有所不同。低壓充氣結(jié)構(gòu)內(nèi)壓為100~1000N/m2，而高壓充氣結(jié)構(gòu)內(nèi)壓高達10000~70000N/m2。通常單氣膜是低壓的，而雙氣膜可以是高壓，也可是低壓。高壓體系的充氣結(jié)構(gòu)一般都是由管狀構(gòu)件組成，在一個方向上為弧形曲率，而在另一個方向曲率很小，或為零。管狀構(gòu)件還可以承受垂直膜面作用外力，如同梁、拱的作用，其在承受較大的外力時只有通過較高的內(nèi)壓平衡。但是高壓體系會發(fā)生膜內(nèi)氣體滲透現(xiàn)象。充氣結(jié)構(gòu)造型分類12充氣結(jié)構(gòu)造型分類根據(jù)被約束氣體的壓力性質(zhì)，又可以把充氣結(jié)構(gòu)分為負壓體系和正壓體系。簡單區(qū)分就是膜內(nèi)氣壓若低于大氣壓則為負壓體系，反之，則為正壓體系。負壓體系空間造型的外廓線為凹曲面形，凹曲面造型充氣結(jié)構(gòu)屬于低壓體系，原因是膜材的應(yīng)力一般都不大，而極小的壓差會在膜面引起足夠的膜面應(yīng)力，容易獲得要求的凹曲面造型。但凹曲面造型會引起積雪和積水等可能造成的問題，并因風(fēng)荷載可能會引起形狀不穩(wěn)定。而正壓體系空間造型的外廓線為凸曲面形，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣壓應(yīng)高于周圍結(jié)構(gòu)外部的大氣壓。凸曲面造型充氣結(jié)構(gòu)既有低壓體系，又有高壓體系。因而凸曲面造型充氣結(jié)構(gòu)膜材的應(yīng)力變化較大，在凸曲面充氣結(jié)構(gòu)造型設(shè)計時首先要確定是低壓體系還是高壓體系，以確定選用的膜材。充氣結(jié)構(gòu)造型分類13充氣結(jié)構(gòu)邊界條件

充氣結(jié)構(gòu)中不論任何形式的造型分類，根據(jù)膜面邊界條件的受力特性分為無附加支承約束、有附加支承約束兩種情況。無附加支承約束是指充氣膜面僅僅依靠內(nèi)部氣壓作用而張緊受力，不需要依靠有附加支承約束來張緊膜面。有附加支承約束又具體分為附加點支承、附加線支承和復(fù)合支承。有附加支承約束是指充氣膜面不僅依靠內(nèi)部氣壓作用而使膜面張緊受力，而且需要依靠有附加支承約束來張緊膜面。因而有附加支承約束充氣結(jié)構(gòu)可以適用于更大跨度、更大空間的要求，因而使空間造型更加多樣，更加變化。

充氣結(jié)構(gòu)邊界條件14充氣結(jié)構(gòu)邊界條件有附加支承約束通過調(diào)整膜面的曲率半徑降低膜面應(yīng)力，也為了減少正壓結(jié)構(gòu)的體積或撐張負壓結(jié)構(gòu)，以利于在建筑中應(yīng)用，設(shè)計出形形色色的結(jié)構(gòu)形式和建筑造型。分為三種承接方式。（1）附加點支承此類支承可分為柔性和剛性兩類。點支承是采用剛性圓盤、剛性球面；或是用柔性繩環(huán)、高壓充氣球等構(gòu)件對膜面進行牽拉或撐頂。通常柔性支承比剛性支承更好地與膜面協(xié)同工作，并有效避免應(yīng)力的集中。但支承點構(gòu)造復(fù)雜，材料費用昂貴。且容易應(yīng)力集中，導(dǎo)致膜面破裂。（2）附加線支承膜面的附加線支承也可分為柔性和剛性兩大類。柔性線支承通常是用索來實現(xiàn)的，包括金屬線、纖維線、鏈條和繩等。索廣泛應(yīng)用于膜面的支承中，起結(jié)構(gòu)支撐的作用，有些對膜面起穩(wěn)定的作用。在點支承中經(jīng)常布置沿支承點放射的索，即點索支承來滿足造型與受力需要。梁、拱等則是剛性的線支承。平直的梁多用于雙氣膜和建筑物其它部位相連接時的情況；而利于均布受壓的拱則多用于支承負壓體系的外膜或正壓體系的內(nèi)膜。（3）復(fù)合支承可以利用超壓的氣體或膜面為充氣膜的膜面提供線、面支承。將單層膜、雙層膜的使用空間充入一定的氣壓，使用空間的氣壓可以高于、低于也可以等于氣囊內(nèi)的氣壓。采用附加點支承和附加線支承的復(fù)合支承，不僅有效地提高了充氣結(jié)構(gòu)的承載能力，而且極大地提高了安全性能一一無論是外膜還是內(nèi)膜受到嚴重意外破壞并退出工作，整個結(jié)構(gòu)仍可以繼續(xù)工作而不坍落。

充氣結(jié)構(gòu)邊界條件15實例分析1.中央黨校氣膜網(wǎng)球館-中國第一個自然采光的氣膜網(wǎng)館尺寸：長109米*寬38米*高12.5米面積：4142平方米該項目６片網(wǎng)球場采用二次反光照明系統(tǒng)，運動時完全看不到光源，環(huán)境舒適不會晃眼,氣膜頂部搭配使用透光膜(光率25%)，達到日間充分利用自然光的效果。實例分析1.中央黨校氣膜網(wǎng)球館-中國第一個自然采光的氣膜網(wǎng)館16實例分析2.深圳東部華僑城大俠谷兒童樂園項目——世界第一個七彩氣膜室內(nèi)游樂園項目特點：直徑54米，高15米面積：2289平方米外膜采用七彩膜，是世界第一個七彩圓形氣膜建筑，優(yōu)美的外觀充分體現(xiàn)了膜材顏色的多樣。安全智能的送風(fēng)系統(tǒng)，既能保持場內(nèi)空氣新鮮又可以防止熱能的損耗，為游人提供舒適的游樂環(huán)境。高跨比，大空間無梁柱，自重輕這些都是傳統(tǒng)建筑所無可比擬的氣膜建筑系統(tǒng)可達到抵御67米/秒的臺風(fēng)和250kg/m2的積雪，保證建筑的安全性，空調(diào)能耗僅為傳統(tǒng)建筑的1/10—1/4，總體節(jié)能75%以上。實例分析2.深圳東部華僑城大俠谷兒童樂園項目——世界第一個七17實例分析3.南京南湖俱樂部羽毛球館——中國首個氣膜球館該項目利用氣膜建筑的輕質(zhì)高強度，項目跨度為27米，長44米，原有女兒墻體高1.4米，氣膜從墻上起拱，高11.6米,主要受力為上揚力等特質(zhì)，在原有的老式建筑頂樓加蓋出一層建筑。原建筑為老式四層樓房，利用氣膜建筑在樓頂設(shè)計出一個新型的羽毛球館，經(jīng)過核算，氣膜建筑的建設(shè)和使用完全在原有建筑的基礎(chǔ)承受范圍之內(nèi)，不會影響到原建筑的安全和受力。實例分析3.南京南湖俱樂部羽毛球館——中國首個氣膜球館18實例分析4.深圳大生網(wǎng)羽館面積:3054平方米(81X37.8X13.2米)照明方式:吊式照明&立柱式羽毛球場：12片網(wǎng)球場:2片該項目采用柱式和吊式兩種照明提供均勻、無眩光的照明效果；球館采用微風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)，室內(nèi)超靜氣流，恒溫恒濕運動環(huán)境舒適。由于采用了智能化節(jié)能的機電設(shè)備，在夏季，這個3000多平米的氣膜球館，僅需30冷噸的空調(diào)，而在傳統(tǒng)建筑中，起碼需要300冷噸的空調(diào)，從而在得到良好舒適度的同時也節(jié)約了大量能源耗費和運營成本。實例分析4.深圳大生網(wǎng)羽館19實例分析5.國家游泳中心（水立方）體積：177m×177m×30m水立方首次采用的ETFE（聚氟乙烯）膜材料，透光性好同時具有一定的防火性能。它是根據(jù)細胞排列形式和肥皂泡天然結(jié)構(gòu)設(shè)計而成的，這種形態(tài)在建筑結(jié)構(gòu)中從來沒有出現(xiàn)過，創(chuàng)意十分奇特，它的膜結(jié)構(gòu)是世界之最。實例分析5.國家游泳中心（水立方）20實例分析6.1970年大阪世博會美國館開創(chuàng)了半永久充氣膜建筑的先河實例分析6.1970年大阪世博會美國館開創(chuàng)了半永久充氣膜建筑21實例分析實例分析22實例分析實例分析23實例分析實例分析24感謝關(guān)注THANKYOUFORYOURATTENTION.Thanks感謝關(guān)注THANKYOUFORYOURATTENTI25大跨度建筑簡介充氣結(jié)構(gòu)概述實例分析123CONTENTS大跨度建筑簡介充氣結(jié)構(gòu)概述實例分析123CONTENTS26隨著科技水平的進步與建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今建筑物的跨度和規(guī)模越來越大，目前，尺度能達到150m以上的超大規(guī)模建筑已非個別；并且它們結(jié)構(gòu)形式豐富多彩，采用了許多新材料和新技術(shù)，發(fā)展了許多新的空間結(jié)構(gòu)形式。大跨度建筑通常是指跨度在

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米以上的建筑，主要用于民用建

筑的影劇院、體育場、展覽館、大會堂、航空港以及其他大型公共建筑在工業(yè)建筑中則主要用于飛機裝配車間、飛機庫和其他大跨度廠房中。

大跨度建筑主要包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)等基本空間結(jié)構(gòu)。還包括他們的各種組合與演變。正是這種組合與演變,造就了當(dāng)今大跨度建筑的紛繁多樣的建筑形式以及紛繁的建筑空間。隨著科技水平的進步與建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今建筑物的跨度和規(guī)27充氣結(jié)構(gòu)Chapter充氣膜結(jié)構(gòu)在索穹頂體系出現(xiàn)之前，創(chuàng)造了段大跨建筑的輝煌發(fā)展史。充氣結(jié)構(gòu)Chapter充氣膜結(jié)構(gòu)在索穹頂體系出現(xiàn)之前，創(chuàng)造了28充氣結(jié)構(gòu)簡介充氣結(jié)構(gòu)，又名"充氣膜結(jié)構(gòu)",是指在以高分子材料制成的薄膜制品中充入空氣后而形成房屋的結(jié)構(gòu)。充氣式充氣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)又可分為氣承式膜結(jié)構(gòu)和氣脹式膜結(jié)構(gòu)（或叫氣肋式膜結(jié)構(gòu)）。氣承式膜結(jié)構(gòu)（索膜結(jié)構(gòu)）是通過壓力控制系統(tǒng)向建筑物內(nèi)充氣，使室內(nèi)外保持一定的壓力差，使覆蓋膜體受到上浮力，并產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力，以保證體系的剛度。氣脹式膜結(jié)構(gòu)是向單個膜構(gòu)件內(nèi)充氣，使其保持足夠的內(nèi)壓，多個膜構(gòu)件進行組合可形成一定形狀的一個整體受力體系。充氣結(jié)構(gòu)簡介29充氣結(jié)構(gòu)發(fā)展充氣結(jié)構(gòu)于20世紀40年代開始應(yīng)用，可作為體育場、展覽廳、倉庫、戰(zhàn)地醫(yī)院等。特別適宜于輕便流動的臨時性建筑和半永久性建筑。充氣結(jié)構(gòu)具有重量輕、跨度大、構(gòu)造簡單、施工方便、建筑造型靈活等優(yōu)點；其缺點是隔熱性、防火性較差，且有漏氣問題需要持續(xù)供氣。材料薄膜材料主要有玻璃纖維布、塑料薄膜、金屬編織物等，其中用得最多的是玻璃纖維布，其表面可涂聚四氟乙烯等類涂料，以增加耐久性和防火性。薄膜材料的接縫可采用熔接、粘接和縫合等三種形式。充氣結(jié)構(gòu)發(fā)展30充氣結(jié)構(gòu)建筑的空間造型設(shè)計中，可以充分利用符合力學(xué)原理的建筑造型來增強建筑藝術(shù)表現(xiàn)力。這就是通過結(jié)構(gòu)件變形來表現(xiàn)出的整體結(jié)構(gòu)形式，完全不需要任何媒介而呈現(xiàn)空間造型，簡潔、流暢、自然。充氣結(jié)構(gòu)就是這樣造型別致、變化無窮的結(jié)構(gòu)形式。一片只能承受拉力的柔性薄膜在受到有壓差的氣體作用時，呈現(xiàn)出充氣的形狀，它朝著氣體密度低的方向變形，直到位移和形狀趨于穩(wěn)定。充氣加壓后的薄膜能夠承受一定的外力，根據(jù)這一基本原理，可利用薄膜和受約束的氣體共同構(gòu)成的一種充氣結(jié)構(gòu)體。充氣結(jié)構(gòu)是通過壓差保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)類型，對所采用的充氣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性或承重構(gòu)件作出正確的分析，就必須對其造型規(guī)律進行基本的研究。廣島巨浪館充氣結(jié)構(gòu)建筑的空間造型設(shè)計中，可以充分利用符合力學(xué)原理的建31充氣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型充氣結(jié)構(gòu)主要有氣承式和氣囊式兩種結(jié)構(gòu)形式：①氣承式結(jié)構(gòu)是直接用單層薄膜作為屋面和外墻，將周邊錨固在圈梁或地梁上，充氣后形成圓筒狀、球狀或其他形狀的建筑物。室內(nèi)氣壓為室外氣壓的1.001～1.003倍。人和物通過氣鎖出入口進出。為減小薄膜拉力、增大結(jié)構(gòu)跨度，氣承式結(jié)構(gòu)薄膜上面可設(shè)置鋼索網(wǎng)。②氣囊式結(jié)構(gòu)是將空氣充入由薄膜制成的氣囊，形成柱、梁、拱、板、殼等基本構(gòu)件，再將這些構(gòu)件連接組合而成的建筑物。氣囊中的氣壓為室外氣壓的2～7倍，故是一種高壓體系。充氣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型32充氣膜結(jié)構(gòu)簡介課件33充氣膜結(jié)構(gòu)簡介課件34充氣膜結(jié)構(gòu)簡介課件35充氣結(jié)構(gòu)造型分類在造型設(shè)計過程中，為了產(chǎn)生復(fù)雜多樣的空間造型，必須關(guān)注不同造型之間的邊界形狀即其連接部分的曲面擬合。造型表面必須滿足一些基本條件：封閉，有向，有界和連接。只有封閉表面才能保證平面立體的拓撲關(guān)系成立。而且造型還要滿足一定的結(jié)構(gòu)剛性，以滿足承受一定外荷載的要求。充氣結(jié)構(gòu)根據(jù)不同的分類依據(jù)有多種劃分。根據(jù)大氣層中使用空間的主要結(jié)構(gòu)效用可分為單層充氣結(jié)構(gòu)和雙層充氣結(jié)構(gòu)。單層膜的空間只有一層薄膜圍成，支承介質(zhì)必須是空氣；雙層膜的兩層受力薄膜總是向相反方向彎曲，中間可以用其他氣體或高壓空氣，室內(nèi)無超壓，雖然跨度能力有所限制，但保持了快速折裝、便于運輸（體積小、質(zhì)量輕）、可反復(fù)使用和抗災(zāi)性好，光環(huán)境宜人等特點。同時保溫隔熱，在建筑形式上靈活多樣。充氣結(jié)構(gòu)造型分類36充氣結(jié)構(gòu)造型分類根據(jù)被約束氣體壓力的大?。嚎梢苑譃榈蛪撼錃饨Y(jié)構(gòu)和高壓充氣結(jié)構(gòu)。它們在內(nèi)壓、結(jié)構(gòu)功能、支承類型等方面都有所不同。低壓充氣結(jié)構(gòu)內(nèi)壓為100~1000N/m2，而高壓充氣結(jié)構(gòu)內(nèi)壓高達10000~70000N/m2。通常單氣膜是低壓的，而雙氣膜可以是高壓，也可是低壓。高壓體系的充氣結(jié)構(gòu)一般都是由管狀構(gòu)件組成，在一個方向上為弧形曲率，而在另一個方向曲率很小，或為零。管狀構(gòu)件還可以承受垂直膜面作用外力，如同梁、拱的作用，其在承受較大的外力時只有通過較高的內(nèi)壓平衡。但是高壓體系會發(fā)生膜內(nèi)氣體滲透現(xiàn)象。充氣結(jié)構(gòu)造型分類37充氣結(jié)構(gòu)造型分類根據(jù)被約束氣體的壓力性質(zhì)，又可以把充氣結(jié)構(gòu)分為負壓體系和正壓體系。簡單區(qū)分就是膜內(nèi)氣壓若低于大氣壓則為負壓體系，反之，則為正壓體系。負壓體系空間造型的外廓線為凹曲面形，凹曲面造型充氣結(jié)構(gòu)屬于低壓體系，原因是膜材的應(yīng)力一般都不大，而極小的壓差會在膜面引起足夠的膜面應(yīng)力，容易獲得要求的凹曲面造型。但凹曲面造型會引起積雪和積水等可能造成的問題，并因風(fēng)荷載可能會引起形狀不穩(wěn)定。而正壓體系空間造型的外廓線為凸曲面形，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣壓應(yīng)高于周圍結(jié)構(gòu)外部的大氣壓。凸曲面造型充氣結(jié)構(gòu)既有低壓體系，又有高壓體系。因而凸曲面造型充氣結(jié)構(gòu)膜材的應(yīng)力變化較大，在凸曲面充氣結(jié)構(gòu)造型設(shè)計時首先要確定是低壓體系還是高壓體系，以確定選用的膜材。充氣結(jié)構(gòu)造型分類38充氣結(jié)構(gòu)邊界條件

充氣結(jié)構(gòu)中不論任何形式的造型分類，根據(jù)膜面邊界條件的受力特性分為無附加支承約束、有附加支承約束兩種情況。無附加支承約束是指充氣膜面僅僅依靠內(nèi)部氣壓作用而張緊受力，不需要依靠有附加支承約束來張緊膜面。有附加支承約束又具體分為附加點支承、附加線支承和復(fù)合支承。有附加支承約束是指充氣膜面不僅依靠內(nèi)部氣壓作用而使膜面張緊受力，而且需要依靠有附加支承約束來張緊膜面。因而有附加支承約束充氣結(jié)構(gòu)可以適用于更大跨度、更大空間的要求，因而使空間造型更加多樣，更加變化。

充氣結(jié)構(gòu)邊界條件39充氣結(jié)構(gòu)邊界條件有附加支承約束通過調(diào)整膜面的曲率半徑降低膜面應(yīng)力，也為了減少正壓結(jié)構(gòu)的體積或撐張負壓結(jié)構(gòu)，以利于在建筑中應(yīng)用，設(shè)計出形形色色的結(jié)構(gòu)形式和建筑造型。分為三種承接方式。（1）附加點支承此類支承可分為柔性和剛性兩類。點支承是采用剛性圓盤、剛性球面；或是用柔性繩環(huán)、高壓充氣球等構(gòu)件對膜面進行牽拉或撐頂。通常柔性支承比剛性支承更好地與膜面協(xié)同工作，并有效避免應(yīng)力的集中。但支承點構(gòu)造復(fù)雜，材料費用昂貴。且容易應(yīng)力集中，導(dǎo)致膜面破裂。（2）附加線支承膜面的附加線支承也可分為柔性和剛性兩大類。柔性線支承通常是用索來實現(xiàn)的，包括金屬線、纖維線、鏈條和繩等。索廣泛應(yīng)用于膜面的支承中，起結(jié)構(gòu)支撐的作用，有些對膜面起穩(wěn)定的作用。在點支承中經(jīng)常布置沿支承點放射的索，即點索支承來滿足造型與受力需要。梁、拱等則是剛性的線支承。平直的梁多用于雙氣膜和建筑物其它部位相連接時的情況；而利于均布受壓的拱則多用于支承負壓體系的外膜或正壓體系的內(nèi)膜。（3）復(fù)合支承可以利用超壓的氣體或膜面為充氣膜的膜面提供線、面支承。將單層膜、雙層膜的使用空間充入一定的氣壓，使用空間的氣壓可以高于、低于也可以等于氣囊內(nèi)的氣壓。采用附加點支承和附加線支承的復(fù)合支承，不僅有效地提高了充氣結(jié)構(gòu)的承載能力，而且極大地提高了安全性能一一無論是外膜還是內(nèi)膜受到嚴重意外破壞并退出工作，整個結(jié)構(gòu)仍可以繼續(xù)工作而不坍落。

充氣結(jié)構(gòu)邊界條件40實例分析1.中央黨校氣膜網(wǎng)球館-中國第一個自然采光的氣膜網(wǎng)館尺寸：長109米*寬38米*高12.5米面積：4142平方米該項目６片網(wǎng)球場采用二次反光照明系統(tǒng)，運動時完全看不到光源，環(huán)境舒適不會晃眼,氣膜頂部搭配使用透光膜(光率25%)，達到日間充分利用自然光的效果。實例分析1.中央黨校氣膜網(wǎng)球館-中國第一個自然采光的氣膜網(wǎng)館41實例分析2.深圳東部華僑城大俠谷兒童樂園項目——世界第一個七彩氣膜室內(nèi)游樂園項目特點：直徑54米，高15米面積：2289平方米外膜采用七彩膜，是世界第一個七彩圓形氣膜建筑，優(yōu)美的外觀充分體現(xiàn)了膜材顏色的多樣。安全智能的送風(fēng)系統(tǒng)，既能保持場內(nèi)空氣新鮮又可以防止熱能的損耗，為游人提供舒適的游樂環(huán)境。高跨比，大空間無梁柱，自重輕這些都是傳統(tǒng)建筑