膜結(jié)構(gòu)以簡潔藝術(shù)的造型、高強(qiáng)度的膜材料而成為21世紀(jì)更具代表性的建筑形式，大跨度建筑中的“引領(lǐng)者”。膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需要嚴(yán)格合理的分析，如造型分析、負(fù)載分析、現(xiàn)場施工分析等，經(jīng)過分析后才能呈現(xiàn)獨(dú)有的膜結(jié)構(gòu)建筑，以優(yōu)美的造型，簡潔、剛與柔、力與美得完美融合，呈現(xiàn)給人們眼前一亮的感覺。今天小編給大家分析一下膜結(jié)構(gòu)的造型確定設(shè)計，它到底是如何做到讓人耳目一新的呢？

    “找形”是膜結(jié)構(gòu)在造型確定問題上的專業(yè)名詞，也可稱為初始狀態(tài)的確定。由于膜結(jié)構(gòu)的各個良好特性，讓膜結(jié)構(gòu)的造型變的多種多樣，從基本的造型構(gòu)成來，張拉式膜結(jié)構(gòu)可分為由鞍形、帽頂形、拱支形和脊谷形四大基本形態(tài)演化而來。深層次的分析這四種基本造型，就能了解所有膜結(jié)構(gòu)的受力及特點(diǎn)，就可以輕易的確定合理的造型了。

    1、鞍形

    鞍形的膜結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)非常明顯，由四個不共面的角點(diǎn)和連接角點(diǎn)的邊緣構(gòu)件圍合而成，一般為兩兩對角高和低。鞍形膜結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件可以是混凝土梁或空間鋼桁架，即形成所謂的剛性邊界；也可以采用邊索，通過對其施加較大的預(yù)張力形成柔性邊界。鞍形膜結(jié)構(gòu)的f/L（矢跨比）為1/8 ~ 1/12之間。通常鞍形膜結(jié)構(gòu)用于景觀類建筑。備注： 矢跨比：控制鞍形曲面形狀的重要參數(shù)。矢跨比越大，膜面曲率越大，結(jié)構(gòu)剛度就越好。
    2、帽頂形（傘形）

    帽頂形膜結(jié)構(gòu)又成傘形，是更常見的膜結(jié)構(gòu)造型之一。特點(diǎn)為①高點(diǎn)支撐設(shè)計②高點(diǎn)應(yīng)力釋放。膜單元的周邊相對位置較低，多固定在剛性邊梁或柔性邊索上；在膜單元的中部設(shè)有一個或多個高點(diǎn)，多通過獨(dú)立柱、飛柱或懸掛環(huán)的支承來實(shí)現(xiàn)。為了避免在高點(diǎn)附近的膜材內(nèi)部應(yīng)力過大，當(dāng)膜單元跨度較大時，可在高點(diǎn)和邊界支承點(diǎn)之間設(shè)置脊索，以改變結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳力路徑，避免膜材出現(xiàn)應(yīng)力集中。以剛度更大，應(yīng)力分布更均勻及支反力更小為優(yōu)化目標(biāo)，以高跨比、索膜預(yù)張力密度比等無量綱量為優(yōu)化變量，并采用多目標(biāo)遺傳算法求解，為帽頂形膜結(jié)構(gòu)的造型設(shè)計提供了具體、明確的依據(jù)。
    3、拱支形

    拱支形膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計分為供的設(shè)計、索網(wǎng)設(shè)計。拱的設(shè)計：拱的主要受力構(gòu)件，為膜材提供了連續(xù)的支撐點(diǎn)。索網(wǎng)設(shè)計：通常在拱與邊緣構(gòu)件之間布有索網(wǎng)，對膜拱支式膜結(jié)構(gòu)多用于封閉式建筑中加強(qiáng)。拱支式膜結(jié)構(gòu)多用于封閉式建筑中，如白龍穹頂，M＆G研究實(shí)驗室。