充气膜结构设计与施工技术指南

第1章 绪论

1.1 充气膜结构的分类

1.2 充气膜结构的发展

1.3 充气膜结构在我国的应用与发展

1.4 充气膜结构的应用领域

1.5 充气膜结构的特点

第2章 材料

2.1 膜材

2.1.1 膜材的种类

2.1.2 膜材的力学性能

2.1.3 膜材的其他物理性能

2.2 拉索

2.2.1 拉索的种类及其构成

2.2.2 拉索的力学性能

2.3 保温材料

2.4 连接辅件材料

第3章 建筑与设备设计

3.1 建筑设计

3.1.1 总体布局设计

3.1.2 建筑功能设计

3.1.3 建筑形体设计

3.2 建筑物理环境设计

3.2.1 光环境设计

3.2.2 热环境设计

3.2.3 声环境设计

3.3 建筑防火、疏散设计

3.4 门窗设计

3.5 设备设计

3.5.1 充气系统

3.5.2 气承式膜结构控制系统

3.5.3 气枕式膜结构控制系统

3.5.4 空气调节系统、防雷设计

第4章 结构设计

4.1 形态设计

4.2 索网设计

4.2.1 索网功能

4.2.2 索网形状

4.2.3 常用索网的特点及适用范围

4.2.4 索网设计的技术要求

4.3 内压设计

4.4 荷载及荷载组合

4.5 荷载效应分析

4.5.1 荷载效应分析的特点

4.5.2 内压的模拟

4.5.3 气承式膜结构的强度与刚度

4.6 裁剪设计

4.6.1 裁剪设计的内容和步骤

4.6.2 裁剪线布置

4.6.3 裁剪的应变补偿

4.6.4 裁剪设计的方法

4.7 空气泄漏

4.7.1 空气泄漏的位置

4.7.2 空气泄漏的理论分析

4.7.3 空气泄漏的估算

4.8 结构塌落与逃生

4.8.1 气承式膜结构

4.8.2 气枕的塌陷

4.9 连接构造

4.9.1 膜片间的连接构造

4.9.2 膜单元的连接构造

4.9.3 膜单元与支承面的连接构造

4.9.4 拉索节点的连接构造

第5章 施工

5.1 加工

5.1.1 加工前的准备

5.1.2 膜材加工

5.1.3 膜单元的包装与运输

5.2 安装

5.3 充气与调试

第6章 使用与维护

6.1 概述

6.2 维护内容

6.3 检查和记录

第7章 典型工程案例

7.1 气承式膜结构

7.1.1 中央电视塔职工健身中心气膜馆

7.1.2 北京某国际学校气膜运动馆

7.1.3 天津响螺湾体育休闲广场气膜工程

7.1.4 神华巴彦淖尔能源有限责任公司选煤厂气膜工程

7.1.5 招商港务（深圳）外场充气膜仓库

7.2 气枕式膜结构

7.2.1 大连体育中心体育场罩棚ETFE气枕结构

7.2.2 万科东莞植物园ETFE气枕膜结构

7.2.3 上海迪士尼明日世界创极光轮ETFE天幕工程

7.2.4 石狮世茂国际广场一期天幕

7.3 气囊式膜结构——滨海污水处理厂污水池充气膜加盖工程

7.4 气肋式膜结构——某气承与气肋组合式充气膜结构工程

附录 充气膜结构材料选用表

参考文献2100433B

膜结构是集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体，借鉴现代造型艺术与技术美学的成就，其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化，外观造型新颖独特，内部空间给人一种梦幻般的感觉，很大程度上满足了现代人的审美观念，成为现代建筑的新风格。指南适用于气承式膜结构、气枕式膜结构和气肋式膜结构工程的设计与施工。对充气膜结构的设计与施工进行了指南性地细致介绍。

膜结构是轻型空间结构的一个重要分支，除丰富多彩的造型外，还有优异的建筑特性、结构特性、和适宜的经济型，因此膜结构的诞生，就迅速在世界各地发展起来。而膜结构建筑主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索桁架膜结构、张拉整体与索穹顶膜结构。

充气膜结构是一个相对密闭的空间结构，与传统空间结构建筑不一样的是，它通过风机向结构内部鼓风送气，使膜结构内外保持一定的压力差，以保证膜结构体系的刚度，维持所设计的形状。

同时压力控制系统可使结构维持一定的内外压，保证结构稳定性。

1917年，英国W.Lanchester 发明了一种充气膜结构作为右外医院建筑屋面，这是一种安装便捷、造价经济的屋面体系，但是他本人并未建成。

1946年，英国人Walter Bird建成第一个现代充气膜结构，多普勒雷达穹顶（Doppler Radome），直径15m，矢高18.3m，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，相继在美国、德国等地建造了大量类似穹顶，最大直径达到60m。

1970年日本大阪世博会（EXPO’70）为膜结构发展提供了契机。因日本多地震，且展馆多位于软土地基，因此，展馆宜采用轻结构体系。由David Geiger完成结构设计的美国馆，首次建成了大跨低轮廓充气膜结构，平面为139m×78m的椭圆。

1972年~1984年，由David Geiger设计，Birdair公司在美国建成银色穹顶（Silver Dome，220m×159m）等7座巨大型充气膜结构，但多数膜结构被证明大跨度的膜结构难以有效抵抗恶劣气候条件。

1988年，日本建成东京穹顶（Toyko Dome）。虽然充气膜结构技术达到了一个新的台阶，但之后世界各地再也没有建造过巨大型充气膜结构建筑。

充气膜结构在索穹顶体系出现之前，创造了段大跨建筑的辉煌发展史。

充气膜结构做一种新型的空间建筑，具有传统建筑无法比拟的优势。特别对于需要大面积大空间的作业厂区，它比任何建筑更具有优势，因此它可广泛应用在需要大跨度作业空间。

因此它可应用于大面积作业车间、仓库、体育场馆、展览馆等 。

内容介绍

《公路瓦斯隧道设计与施工技术指南》共分为9章，另有10则附录。其主要内容涉及公路瓦斯隧道勘察、设计、施工、揭煤防突、施工安全管理、运营管理、质量检验、工程验收等。本指南具有较强的可操作性及适用性，可在公路瓦斯隧道勘察、设计、施工以及运营管理过程中参考使用。

2100433B