膜构知识库
气承式张拉膜结构介绍
气承式膜结构(充气膜结构)是固定膜面周围边缘，对膜建筑室内加压使膜面鼓起至设计空间曲面，保持内外压差使膜面受压以确保刚度，从而维持形态并抵抗荷载。
1917年,英国人W.Lanchester提出用鼓风机吹胀膜布作为野战医院的设想，并申请了专利，但当时由于技术条件的限制，只是一种设想,并没有成为现实。
1946年,美国人Walter Bird建成第一个充气膜结构为美国军方做了一个直径15m，矢高18.3 m球形多谱勒雷达穹顶(Doppler Radome)（图1），可以保护雷达不受气候侵袭，又可让电波无阻的通过，从而使相隔了29年的专利付诸实用。当时采用以玻璃纤维为基布氯丁二烯橡胶为涂层的膜材。1950～1970年间，大量类似的穹顶相继在美国、德国建造，最大直径达到60m。1957年他又将自家的游泳池罩在一个充气膜结构中，并在美国的杂志上做了详细的介绍，从而充气膜结构被世人知晓。
1967年第一届国际充气结构会议在德国的斯图加特召开，这无疑给充气膜结构的发展注入了兴奋剂。随后各式各样的充气膜结构如雨后春笋般的出现。
1970年日本大阪万国博览会(EXPO'70，Oska，Japan)上,把膜结构系统地推向世界，开始了刚性结构向柔性结构的转变，成为膜结构发展史上的里程碑。由于日本是个多震的国家,且博览会会址多位于软土地基，因此展馆宜采用自重轻、抗震性能好，施工速度快且形态各异的膜结构作为临时展馆。由建筑师Davis Brody工程师David Geiger设计的美国馆(The U.S. Pavilion)（图2），其平面是一个139m×78m的椭圆形充气膜结构，膜材为聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物，无柱大厅的屋面由32根沿对角线交叉布置的钢索和膜布所覆盖。它是世界上第一个大跨度低轮廓(小矢高)的气承式膜结构。
1988年，日本在东京后乐园棒球馆（图3）中采用了充气膜结构，其平面为椭圆形，对角线跨度为204m，屋顶高度达61m，其结构设计与以前的充气结构没有太大的区别，只有采用了双层膜构造并应用了先进的自动控制技术。但运行费用昂贵，经营者几乎不堪重负，之后世界各地再也没有建造大型气承式公共膜建筑。
充气式膜建筑主要材料为膜和索，与普通膜建筑具有相似性。另外，锚固系统、进出口通道系统、管槽线系统等可按一般钢结构设计。