张拉膜结构设计存在的问题及研究意义

张拉膜结构设计存在的问题及研究意义

建筑发展史上，人们一直不懈致力于对大跨空间的追求，随着物质文化水平的提高以及科学技术的发展，在步入工业化社会后，人们对大型活动场所提出了新的要求，造就出多种适合大跨度建筑与大空间的结构形式，例如拱结构、空间网架结构、薄壳结构、悬索结构、膜结构等。尤其在近二、三十年里，由于计算机辅助设计的引入帮助解决了许多设计上的难题，大大方便了设计的手段，各种结构都得到了很大的发展，其中，张拉膜结构独树一帜，以自己卓越的性能和其它结构无法比拟的优美造型，正逐渐成为大跨度结构中的一支主流。

当前在我国张拉膜结构建筑的设计研究中，一个严重而普遍的问题在于，理应需要建筑和结构两专业的密切配合来完成的不同于传统建筑设计程序的张拉膜结构的方案、分析、建模、找形、裁剪等设计，被限制在结构工程师的范围内进行，而建筑师的参与度不够，造成了建筑专业与结构专业的脱节。在张拉膜结构建筑的设计中，对其结构分析需要从建筑设计的一开始就入手，且建筑造型设计也往往受制于内在结构力的限制，而传统的设计程序却依然建筑后结构，这样就会导致在实践中建筑设计与结构设计往往相互分离。出现这种现象的原因，一是张拉膜结构建筑在国内尚未大幅度普及，且张拉膜结构的设计过程需要经过复杂的计算，多数国内建筑师对于张拉膜结构的内在特性未必了解，缺乏必要的认识和实际工程经验，二是固有的设计方法问题。因此，为了提高我国在张拉膜结构领域的建筑设计水平，需要让建筑师从开始阶段就参与到设计中去，熟悉张拉膜结构的特性，了解它与传统建筑的区别，明白它有哪些限制因素，知道它的生成过程与塑造，对此建立一个正确的认识，这样才能从宏观上对张拉膜结构建筑有一个正确的把控，在设计中充分发挥张拉膜结构的优势，做出科学合理的建筑设计。

大跨空间结构是近几十年来发展更快的结构形式之一，作为新兴的结构类型，张拉膜结构的设计思路和过程不同于传统结构的建筑设计，建筑与结构的高度一致性使得张拉膜结构有其自身的特点。张拉膜结构不仅可以创造出传统结构无法生成的优美而灵活的空间和造型，还具有显著的社会综合效益，这使得它的应用范围逐步扩大，适应性愈来愈强，再不局限于小品和简单空间的张拉膜结构建筑，具有广阔的发展前景，承担更加重要的社会责任，甚至可能引发新的生活方式的思考，极具研究价值。需要指出的是，我国与国际先进水平相比，张拉膜结构的发展仍存在一定差距，主要表现在：结构形式比较拘谨，

缺少大胆创新的作品；新颖的建筑构思与先进的结构创造之间尚缺乏理想的有机结合；理论技术尚未系统完备等等。故本文从建筑师的角度，通过阐释张拉膜结构技术下建筑形态的生成，希望为张拉膜结构建筑在我国的应用水平的进一步提高提供一定的理论基础。