想象当你走进一个完全由透明薄膜构成的建筑，阳光透过薄膜洒在身上，带来一种轻盈而梦幻的感觉。这就是膜结构工程的魅力所在。膜结构，这种由高强度薄膜材料与支撑结构相结合的新型建筑形式，近年来在全球范围内得到了广泛应用。它不仅具有独特的视觉效果，还能实现大跨度、轻量化的设计，为建筑师和工程师提供了无限的可能性。今天，就让我们一起探索几个典型的膜结构工程实例，感受这种建筑形式的魅力。
青岛颐中体育场罩篷是中国第一个自行设计和安装的整体张拉式索膜结构体育场工程，被誉为中国膜结构的里程碑。这个罩篷由60个锥形膜单元组成，形成了脊谷式张拉膜结构。长轴达到266米，由86米长的直线段和两端半径为90米的半圆弧组成，短轴为180米。整个罩篷的悬挑沿周边均约40米，膜覆盖面积（投影面积）约30,000平方米，可容纳6万名观众。
这个罩篷的支撑系统由钢结构、钢索和膜构成，每个单元由一个立柱支撑，通过谷索、脊索、内外边索的张拉作用成形。膜材料选用法国FERRARI 1302 T，这种材料具有高强度、耐久性和透光性，能够确保罩篷的稳定性和美观性。整个工程不仅展示了膜结构的施工技术，还体现了中国工程师的创新能力和技术水平。
义乌市会展体育中心体育场的膜结构篷盖是一个典型的梭状索膜结构体系，由两片沿主看台对称布置的篷盖组成，总覆盖面积约16,000平方米。每片篷盖由大小不等的13个波浪式膜单元组成，形成自然曲面单元。这个篷盖的支撑系统包括钢桁架（脊）、谷索、边索、上拉索及灯光塔架，共同构成了一个空间张拉膜结构体系。
钢桁架与谷索一端与看台钢筋混凝土框架外环柱连接，另一端与主内边索相连，主内边索再由上拉索与两边的灯光塔架连接。通过张紧谷索，向体系内部施加所需的预应力，使整个体系产生足够的刚度，以抵御外部荷载作用，并能很好地控制结构体系的位移和变形。主内边索矢高40米，灯光塔架高60米，钢桁架向内最大悬挑49米，向外悬挑6.3米。内外边索中预应力分别为110KN和45KN，谷索中预应力70KN。最不利工况下主内边索最高点向上位移302mm，向下位移208mm。
这个工程展示了膜结构与钢结构相结合的设计理念，通过合理的结构计算和施工技术，实现了膜结构的稳定性和美观性。同时，这个篷盖还具有良好的透光性和自然采光效果，为运动员和观众提供了舒适的环境。
千年穹顶是英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑，位于伦敦东部泰晤士河畔的格林威治半岛上。这个大型综合性展览建筑占地73公顷，总造价达125亿美元，于1999年12月31日揭幕。千年穹顶的屋盖采用圆球形的张力膜结构，直径达到320米，周长超过1000米。
屋盖的支撑结构由72根辐射状的钢索组成，截面为232，这些钢索通过间距25米的斜拉吊索与系索为桅杆所支撑。桅杆为梭形，由纵向的圆钢管与横向的方钢相贯焊接成格构状，沿直径200米的圆周设置，支承在由四根杆组成的四角锥形底座上。一些细钢索从高10米的底座引出，不影响展出。
千年穹顶的膜面设计考虑了雨雪的影响，大部分屋面都比较平坦，因此膜面的支承结构必须面对清除雨雪的难点。同时，将周围的索抬高于膜面，能使连续水流达到排放干管。幅向索在周圈与悬链索相连，共固定在24个锚圆点上，顶部则与12根48钢索组成的拉环连接，拉环直径为30米，中设天窗供穹顶通风用。
千年穹顶的膜结构设计展示了膜结构在大跨度建筑中的应用潜力，同时也体现了英国工程师的创新能力和技术水平。这个工程不仅是一个标志性建筑，还是膜结构工程的经典之作。
膜结构工程的应用范围非常广泛，几乎涵盖了所有建筑领域。在体育设施方面，膜结构可以用于体育场、体育馆、健身中心
日期：2025-05-17 作者：ETFE膜结构
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