張拉整體結構(Tensegrity)是由一組連續(xù)的拉桿和連續(xù)的或不連續(xù)的壓桿組合而成的自應力、自支撐的網狀桿系結構,其中「不連續(xù)的壓桿」的含義是壓桿的端部互不接觸,即一個節(jié)點上只連接一個壓桿。 Tensegrity是美國建筑師 R.B.Fuller首先提出的一種結構思想,他認為宇宙的運行就是按照張拉整體的原理進行的,即萬有引力是一個平衡的張力網,各個星球是這個網中的一個個獨立的孤立點。這種結構體系中的索網就相當於宇宙中的萬有引力,獨立的受壓桿件相當於宇宙中的星球。
膜結構采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法,用分項系數的設計表達式進行計算。
膜結構應根據建筑物的性質和等級、使用年限、使用功能、結構跨度、防火要求、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。
膜結構的設計應根據荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。
膜結構的設計內容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。
膜結構研究的主要問題有:
1,找形(Form-finding)或更進一步叫“形態(tài)理論”;
2,考慮膜材松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(wěn)定性;
4,裁剪優(yōu)化;
5,膜與索及支承結構間的相互作用。
膜結構的突出特點之一就是它形狀的多樣性,曲面存在著無限的可能性。對于氣承式空氣膜結構來說,充氣之后的曲面主要是圓球面或圓柱面,可能沒有太多的選擇余地。而對于以索或骨架支承的膜結構,其曲面就可以隨著建筑師的想象力而任意變化。