現(xiàn)代化建筑膜結構是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型建筑結構形式,它是由多種高強薄膜材料(PVC涂層或聚四氟乙烯樹脂涂層玻璃纖維布)及加強構件(鋼架、鋼梁或鋼索),通過一定的方式使柔性的薄膜材料內(nèi)部產(chǎn)生拉應力,并以此形成的空間形式作為覆蓋結構承受外荷載。與其他剛性結構的不同在于所使用的主要材料本身不具有剛度和形狀,只有施加預應力后才能獲得結構承載所必須的剛度和形狀。膜結構以其優(yōu)美的造型,卓越的性能以及其他結構形式所無法比擬的特點,在空間結構領域占據(jù)重要位置,已經(jīng)越來越廣泛地應用于展覽館、體育場館、商場、機場、游樂場、大面積溫室、多功能廳等大型公共設施。
充氣膜結構是利用膜內(nèi)外空氣的壓力差為膜材施加預應力,使膜覆蓋所形式的空間。充氣膜結構又分為氣承式膜結構和氣肋式膜結構。氣承式膜結構一般采用單層膜,直接向膜材所覆蓋的氣密性使用空間內(nèi)注入一定壓力的空氣,由室內(nèi)外微小的空氣壓差支撐結構和外荷載。它適用于超大跨度建筑,不足之年是結構需要不斷進行氣壓調(diào)整以維持內(nèi)外一定的壓力差,維護和維修費用較大。氣肋式剛采用雙層膜,向特定形狀的封閉式氣襄內(nèi)充入一定壓力的氣體以形成具有一定剛度和形狀的構件,再由這樣的構件相互聯(lián)結形成使用空間,結構穩(wěn)定性好,維護費用低,但透光性差。氣肋式膜結構所需注入的空氣壓力要比氣承式的大的多,但充氣量較少。充氣膜結構的平面一般為圓形或橢圓形,形式較為單一,膜面的矢跨比一般應小于0.75.
張拉膜結構是通過給膜材直接施加預拉力使之具有剛度并承擔外荷載的結構形式。支承結構可以是連續(xù)的線支承,如框架、拱等,或在某些點支承,如桅桿和拉索等。張拉膜分為懸掛式、骨架支撐式、張拉整體式和復合式即索穹頂式。張拉膜結構中膜的剛度是通過機械方法張拉,在膜中施加預應力,同時變化曲面的曲率而獲得。張拉膜結構不需要空氣附加壓力支承,使用的費用低,而且穩(wěn)定性高,可以組合成各種形狀,也可以在寒冷地區(qū)使用。