薄膜结构的发展及应用

随着人类社会的进步和物质文化水平的提高，人们对大型公共场所的设计提出了诸如壳体，网架，索网,薄膜等各种新型的结构形式。与传统的结构形式的建筑物相比，采川这些新型的结构构形式的建筑物的体更加多变，造型更加活泼，富于现代的美感，富于时代的气息。因此，这些新结构一经提出便引起工程界的广泛重视，得到了快速的发展。但是，由于这些结构的设计或多或少涉及材料非线性和几何非线性问题，因此在过去只能手算的情况下，其推广受到了很大的制约。但是近二十年来，由于计算机技术的迅猛发展和数值计算方法的极大的进步,设计计算上的许多难题已迎刃而解了。因此，各种大跨结构得到的长足的发展，已被广泛的应用于体育场馆，候机大厅，游乐场馆和多功能会大厅等场所的大型结构之中，其中，薄膜结构又以其优美的造型，卓越的性能，和其他结构形式无法比拟的优点，得到了越来越多广泛的应用。

空间薄膜结构是本世纪中期发展起来的一种全新的结构形式，它是由高强度的柔性薄膜材料和加强构件组合而来。在建造时，通过一定的形式，使其内部产生一定分布的预张拉力，以形成某种形状，从而具有一定的空间刚度，薄膜结构即可以用作覆盖结构，也可以作承受一定外荷载作用的空间结构形式。

自然形态存在的薄膜结构广泛存在于自然界中.例如，人类体表的体肤，体内血管的管壁等.他们在肌肉和血液的作用下产生张力，从而来承受各种外界的作用。肥皂泡是我们常见的另一种自然界中的“薄膜结构”。它可以在内部气压的作用下,在封闭的边框上，形成表面积最小的闭合曲面。

人工形式的薄膜结构最常见的是帐篷，风帆和气球.他们代表了薄膜结构的两种不同的形式-充气式薄膜结构和张拉膜结构。