氣承式充氣膜結構的發展概況:
早期嘗試
- 1917年:英國人W. Lanchester發明了一種充氣膜作為野外醫院建筑的屋面,但由于當時的技術限制,他本人并未實際建成這種結構。
現代發展階段
- 1946年:美國人Waller Bini建成第一個現代充氣膜結構——多普勒雷達穹頂(Doppler Radome),直徑15米,矢高18.3米,使用了以玻璃纖維為基布、氯丁二烯橡膠為涂層的膜材。
- 1950-1970年間:在美國、德國等地相繼建造了類似的穹頂結構,最大直徑達到60米。
日本大阪世博會
- 1970年:日本大阪世博會(Expo '70)為膜結構發展提供了重要契機。由于日本地震頻發且展館多位于軟土地基上,因此采用了輕型結構體系。美國館由David Geiger設計,首次建成了大跨度低輪廓(小矢高)氣承式膜結構,平面尺寸為139米x78米的橢圓形,使用了B類膜材。
大型項目的興衰
- 1972-1984年:David Geiger設計并在美國建成了包括銀色穹頂(Silver Dome,220米x159米)在內的七座大型氣承式膜結構。然而,多數膜穹頂難以有效抵抗惡劣氣候條件,導致正常使用受到影響。1985年,銀色穹頂因強風和暴風雪幾乎完全毀壞。
- 1988年:日本建成東京穹頂(Tokyo Dome),雖然氣承式膜結構技術達到了新的臺階,但之后世界各地幾乎沒有再建造大型的氣承式公共膜建筑。
發展現狀
氣承式膜結構在索穹頂體系(使用索網支撐膜材)出現之前,確實創造了大跨度建筑的一段輝煌發展歷史。盡管如此,由于維護成本、氣候適應性等方面的挑戰,氣承式膜結構在大型公共建筑中的應用逐漸減少。不過,在特定用途下,如臨時建筑、體育設施等,氣承式膜結構仍然有著一定的應用價值。
氣承式膜結構的優點包括安裝便捷、造價相對較低等,但由于其在極端天氣下的脆弱性以及維護上的復雜性,其應用范圍受到了限制。隨著材料科學和技術的進步,新型膜材和結構形式的出現可能會為氣承式膜結構帶來新的發展機遇。
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