銅陵膜結構景觀

　　“隻有正確表達結構邏輯的建築才有強大的說服力與表現力”這句話揭示了膜結構景觀的精髓。對於膜結構景觀，任何附加的支撐和修飾都是多餘的，其結構本身就是造型；換句話說，不符合結構的造型是不可能的，因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩定性的。膜結構景觀的美就在於其“力”與“形”的完美結合。
　　
　　膜結構景觀的基本組成單元通常有：膜材、索與支承結構（桅杆、拱或其他剛性構件）。
　　
　　膜材一種新興的建築材料，已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之後的“第六種建築材料”。膜材本身不能受壓也不能抗彎，所以要使膜結構景觀正常工作就必須引入適當的預張力。此外，要保證膜結構景觀正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲麵。傳統結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力；而膜結構景觀是通過改變形狀來分散荷載，從而獲得最小內力增長的。當膜結構景觀在平衡位置附近出現變形時，可產生兩種回複力：一個是由幾何變形引起的；另一個是由材料應變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多，所以要使每一個膜片具有良好的剛度，就應盡量形成負高斯曲麵，即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”。“高點”通常是由桅杆來提供的，也許是由於這個原因，有些文獻上也把膜結構景觀叫做懸掛膜結構景觀（suspension membrane）。 　　索作為膜材的彈性邊界，將膜材劃分為一係列膜片，從而減小了膜材的自由支承長度，使薄膜表麵更易形成較大的曲率。有文獻指出，膜材的自由支承長度不宜超過15米，且單片膜的覆蓋麵積不宜大於500平米。此外，索的另一個重要作用就是對桅杆等支承結構提供附加支撐，從而保證不會因膜材的破損而造成支承結構的倒塌。
　　
　　膜結構景觀設計主要包括以下內容：
　　
　　1，初始態分析：確保生成形狀穩定、應力分布均勻的三維平衡曲麵，並能夠抵抗各種可能的荷載工況；這是一個反複修正的過程。
　　
　　2，荷載態分析：膜結構景觀自身重量很輕，僅為鋼結構的1／5，混凝土結構的1／40；因此膜結構景觀對地震力有良好的適應性，而對風的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由於目前觀測資料尚少，故對膜結構景觀的設計通常采用安全係數法。
　　
　　3，主要結構構件尺寸的確定，及對支承結構的有限元分析。當支承結構的設計方法與膜結構景觀不同時，應注意不同設計方法間的係數轉換。
　　
　　4，連接設計：包括螺栓、焊縫和次要構件尺寸。
　　
　　5，剪裁設計：這一過程應具備必要的試驗數據，包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補償值（應通過雙軸拉伸試驗確定）。
　　
　　膜結構景觀在方案階段需要考慮的問題有：
　　
　　1，預張力的大小及張拉方式；
　　
　　2，根據控製荷載來確定膜片的大小和索的布置方式；
　　
　　3，考慮膜麵及其固定件的形狀以避免積水（雪）；
　　
　　4，關鍵節點的設計，以避免應力集中；
　　
　　5，考慮膜材的運輸和吊裝；
　　
　　6，耐久性與防火考慮。
　　
　　在膜結構景觀設計階段所要考慮的要點有：
　　
　　1，保證膜麵有足夠的曲率，以獲得較大的剛度和美學效果；
　　
　　2，細化支承結構，以充分表達透明的空間和輕巧的形狀；
　　
　　3，簡化膜與支承結構間的連接節點，降低現場施工量。
　　
　　膜結構景觀研究的主要問題有： 　　1，找形（Form-finding）或更進一步叫“形態理論”；
　　
　　2，考慮膜材鬆弛和各向異性下的結構響應；
　　
　　3，結構在風荷載作用下的動力穩定性；
　　
　　4，裁剪優化；
　　
　　5，膜與索及支承結構間的相互作用。