Adina膜结构分析(褶皱膜单元)

ADINA膜结构分析概略

西南交通大学土木学院余志祥

膜结构分析主要包括三个流程：找形分析，荷载分析和裁剪分析。找形阶段也有个别学者将其细分为找形与找态。国外专业的膜结构设计软件价格昂贵，利用常见的通用分析平台进行膜结构设计是一种可行且可替代的办法，但目前裁剪分析还得依靠自编程序或者专业的裁剪软件实现。02年的时候，我利用ANSYS摸索了一套膜结构找形、荷载分析的方法，并发布在专业论坛，实践证明其具有较高通用性，且结果较准确，并且还应用在了个别实际工程中。

膜结构主要分为张拉膜、骨架膜以及充气膜三大类，就找形方法而言，三者基本相似，但在分析方法上，充气膜存在明显差别。无论张拉膜抑或骨架膜，通过找形分析之后获得的结构物理模型基本上算是确定模型，但充气膜在获得初始形态之后仍然不具有确定性，因为这个初始态和必须和相应的气压对应，且在充气膜受荷过程中互动变化，不如张拉膜或者骨架膜，可以在膜材内部导入相应的应变场保持其初始形态和初应力场的对应，保持其形态、应力在受荷阶段实现自动呼应。充气膜要模拟其膜面内压，必须引入第三方介质，即空气场并保证荷载、结构、内压场互动呼应。

基于ADINA卓越的非线性分析能力，进行膜结构分析主要有几个关键点，首先说张拉膜结构和骨架膜。

1、根据建筑设计确定其初始平面形状。这个形状称为零状态形状，可以为平面，也可以为一个实

际模型较为接近的三维曲面形态。

2、膜单元采用adina的2D Solid，并设置相应的单元选项为3D membrane。索单元可以直接用truss

单元等代，两种材料均可直接采用线弹性材料。

3、膜面网格采用三节点三角形或者四节点四边形。单元列式为线形完全积分格式。根据非线性计

算的收敛难易程度，可以关闭非协调元模式。

4、将索和膜材弹性模量降低1000倍，设置支座提升量、增量分析参数，为获得结构找形初始形态

完备分析参数。小弹性模量方法的本质在于让材料自由“伸长”，但内应力却几乎可以不变。

5、虽然adina能够直接提供输入膜材和桁架单元的初始应变，但实际操作中，除桁架单元可以通过

初应变提供预应力外，膜面预应力一般不采用导入初始应变场的方式，那样在完成第一次找形之后，新的应力场无法和初始形态形成平衡，导致存在一系列问题。但3D membrane单元必须依靠一个很小的初始应变场来支撑膜单元的非线性分析（程序单元属性设置使然），因此，可以预定义一个很小的应变场，并赋予相应的膜单元，这个应变场产生的应力应该小到相对于工程预应力可以忽略。膜面的预应力最好通过降温方法施加，方法很简单，给膜材设置一个虚拟的热膨胀系数，比如1，但需要保证加载温度、膨胀系数和膜面预应力的对应关系，由于不是物理意义上的热分析，因此，温度、热膨胀系数都可以虚拟，但由此产生的膜面预应力却是必须符合实际的。具体计算公式很简单，可以参考任何一本弹性力学教材。

6、完成找形分析之后，可以在后处理获取相应的节点position，并导出为txt文件并在excel中完成

编辑复制。

7、在前处理器中将零状态模型打开之后另存一份，并在其中进行编辑：首先将excel中的节点新位

形数据黏贴到node define菜单的表格中，完成坐标更新；并将膜材和索材弹性模量还原到实际状态。这个过程需要注意的是，由于材料物理属性发生变化，控制产生索预应力或者膜预应力的应变设置、温度设置都要相应变化，目的是保持找形后的模型中的预应力保持不变，比如膜材的弹性模量还原时增加1000倍，则热膨胀系数降低1000倍，或者该系数不变，将温度降低1000倍，索单元的属性参数亦然。调整完之后计算分析，可以获得真实参数下的结构新位形。

8、重复第7步分析，一般往复迭代3-5次，直到结构不平衡位移降低到一个很小的数量，这个不平

衡数量是一个经验判断值，一般相对于结构尺度而言，并无确定统一标准。比如200米跨度的结构，其不平衡位移可能达到3-5cm，20米跨度的结构，其不平衡位移则可能为3-5m m。

9、经过一系列重复迭代计算，判断结构基本平衡后，可以在此模型基础上加载进行荷载分析。

上述流程几乎为采用有限元方法进行张拉膜、骨架膜结构找形、荷载分析的通用流程，充气膜结构则有其特殊之处。下面在单独撰述。

充气膜结构找形也常用小弹性模量法，所不同的是，充气膜结构一般不用支座提升方法，因为充气膜结构的形态需内部气压来提供。因此，其初始找形阶段，往往只需要在零状态膜面上施加一个合适的均布压力，且该压力需保证在膜面变形过程中始终沿着变形面的法线方向，这样一个简单的过程便可以获得充气膜的初始形态。除了这个方法，也可以将零状态设置为有一定内部空间的盒状物（内部空隙很小即可，保证能盛装一定空气），然后通过向空间内部的空间施加气压（增加空气质量）来实现其找形，这种方法需要使用流固耦合的分析方法，和汽车安全气囊的分析类似。充气膜初始找形的判别依据是建筑设计的控制点位形，充气压力的数值大小可以根据巴德纳斯公式简单算出。值得指出的是，充气膜找形过程中，同样需要通过降温法和小弹性模量法结合，从而获取膜面初始形态对应的预应力场，实现所谓“找态”工作。

充气膜找形分析之后，需要将对应节点的应力场文件导出以备后续分析使用。

初始找形结束之后仍然需要进行与张拉膜找形类似的步骤：即将材料属性还原为真实参数，施加预应力，重复迭代多次，并且实现在真实参数、预应力、内部空气压力作用下的平衡。判断依据亦然根据不平衡位移，该过程类似前述7～8步。如此往复，最终可以确定结构最终形态。

荷载分析阶段，可以采用两种方法，其一为荷载平衡法（参考林同炎先生的提法），将内部气压作为等效均布荷载施加在气囊内部表面法向，结构受荷响应为内压、膜面预应力、外荷载共同作用下的综合响应；第二种方法为采用流固耦合的方式，即根据找形后的位形精确拟合出膜面形态，并建立内部空气几何，两者划分网格形成耦合场数值模型，并通过修改内部空气质量施加内压，求解内压、外荷载和预应力作用下的结构响应。

基于上述方法，提供个别案例分析结果供参考。

图1 纯膜受荷起皱分析图2 张拉膜找形结果

鸟巢 水立方建筑赏析

鸟巢水立方建筑赏析 钢结构建筑欣赏－鸟巢 场馆名称：国家体育场(鸟巢) 地理位置：奥林匹克公园 建筑面积： 25.8万㎡ 赛时功能：开闭幕式、田径、男子足球 座位数： 91000个 国家体育场(“鸟巢”)是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克 奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。设计 者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理，只是坦率地把结构暴露在外，因而自然形成了建筑的外观。 国家体育场于2003年12月24日开工建设，2004年7月30日因设计调整而暂时停工，同年12月27日恢复施工，预计2008年3月完工。工程总造价22.67亿元。 “鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为 296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高 度为42.8米。 体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜，使 屋顶达到完全防水的要求，阳光可以穿过透明 的屋顶满足室内草坪的生长需要。比赛时，看 台是可以通过多种方式进行变化的，可以满足 不同时期不同观众量的要求，奥运期间的20，000个临时座席分布在体育场的最上端，且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得了完美得到的解决。 鸟巢设计中充分体现了人文关怀，碗状座席环抱着赛场的收拢结构，上下层之间错落有致，无论观众坐在哪个位置，和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。“鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料，以及场内使用的电声扩音系统，这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.6——这个数字保证了坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。

水立方造型设计分析

水立方造型设计分析 国家游泳中心又被称为“水立方”（Water Cube），位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。 水立方的实用性：水立方作为奥运会的主游泳馆而出现，为奥运会的游泳项目的成功进行提供了基础的物质保障，它融建筑设计与结构设计于一体，设计新颖，结构独特，与国家体育场比较协调，功能上完全满足2008年奥运会赛事要求，而且易于赛后运营。赛后，水立方作为一个大型的嬉水乐园呈现在人们面前。水立方的工作性能优良，它的地面做了特殊处理，使人脚踩在上面不会感到冷。其次它的四壁用铁网架焊接为一体，支撑着整个屋顶。这些钢构件在阴雨天一方面可以起到避雷作用，另一方面可以作为天沟收集雨水等等。 水立方的经济性：水立方中采用了多项先进技术，包括热泵的选用、太阳能的利用、水资源综合利用、先进的采暖空调系统，以及控制系统和其他节能环保技术，如采用内外墙保温，减少能量的损失；采用高效节能光源与照明控制技术等。此外，泳池换水全程采用自动控制技术，提高净水系统运行效率，降低净水药剂和电力的消耗，可以节约泳池补水量50%以上。泳池和水上游乐池也都采用防渗混凝土以防渗漏。除了泳池用水，“水立方”的其他用水也十分节约。洗浴等废水，经过生物接触氧化、过滤，再用活性炭吸附并消毒后，用于场馆内便器冲洗、车库地面的冲洗以及室外绿化灌溉。为尽可能减少

人们在使用时对水的浪费，“水立方”对便器、沐浴龙头、面盆等设备均采用感应式的冲洗阀，合理控制卫生洁具的出水量，并在各集中用水点设置水表，计量用水量。 水立方的美观性：最引人注意的外围形似水泡的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）是一种透明膜，能为场馆内带来更多的自然光，他的内部是一个多层楼建筑，对称排列的大看台视野开阔，馆内乳白色的建筑与碧蓝的水池相映成趣。基于“泡沫”理论的设计灵感，他们为“方盒子”包裹上了一层建筑外皮，上面布满了酷似水分子结构的几何形状，表面覆盖的ETFE膜又赋予了建筑冰晶状的外貌，使其具有独特的视觉效果和感受，轮廓和外观变得柔和，水的神韵在建筑中得到了完美的体现。晚上水立方被冠以深深地蓝色，犹如海洋中的一方水，给钢筋混泥土的城市增添了许多动感。白天，水立方成白色，犹如一个美丽的冰雕，给人以视觉上的美的享受。 水立方是北京奥运会国家游泳中心，它的膜结构是世界之最。它是根据细胞排列形式和肥皂泡天然结构设计而成的，这种形态在建筑结构中从来没有出现过，创意十分奇特。在奥运会结束后，水立方已成为北京市的新地标。

水立方调查设计研究报告

中矩之方，梦幻之蓝 ——国家游泳中心“水立方”调研报告

国家游泳中心(以下简称“水 立方”)是2008年北京奥运会三大 标志性建筑物之一，也是北京市政 府指定的惟一一个由港澳台侨胞 捐资建设的标志性奥运场馆。奥运 会期间，承担游泳、跳水、花样游 泳等比赛。奥运会赛后将成为一个 多功能的大型水上运动中心；既可 举办大型国际赛事，又能为公众提 供水上娱乐、运动、休闲、健身等 服务。 “水立方”位于奥运公园B区， 坐落于奥林匹克中心区西南角。主 体建筑紧邻城市中轴线，并与国家 体育场相对于中轴线均衡布置。本 工程为特级体育建筑。主体结构设 计使用年限100年。 “水立方”以中国传统文化 中的“天圆地方”为设计理念，采用方盒子的形式，充分运用新的结构形式与膜材料，将现代科技与传统价值观念充分揉合，展现出了强大的表现力与震撼力，为2008年北京奥运会写下浓墨重彩的一笔。 关于水的立面泡泡吧钢结构 二层观众通道热身池

一、项目概况 项目名称：国家游泳中心 项目地点：北京奥林匹克中心区B区 基地面积：6.28m2 建筑面积：8.7万m2 建筑高度：31m 容积率：1.23 坐席数：赛时17000，赛后6000 （固定座位数：4000个永久，2000个可拆除） 停车位：384辆 结构：钢筋混凝土+钢结构 钢结构设计总重量：约6700吨 国标钢材：Q345C、Q420C 钢结构杆件总数：20670根 焊接球：9843个 设计/建成：2003年4月-2006年6月/2008年1月 设计团队：中建总公司国家游泳中心设计联合体 中建总公司 CCDI中建国际设计 PTW Architects Arup 设计总负责人：赵小钧 执行总负责人：郑芳 建设单位：北京市国有资产管理有限公司 施工单位：中建一局 设计团队： 建筑：中建国际（深圳）设计顾问有限公司 PTW Architects 结构：中建国际（深圳）设计顾问有限公司/ARUP 机电：中建国际（深圳）设计顾问有限公司/ARUP 经济：中建国际（深圳）设计顾问有限公司 “水立方”总平面图

生物膜

6-6 生物膜的组成和性质上册P589 细胞的外周膜（质膜）和内膜系统统称为生物膜。生物膜结构是细胞结构的基本形式。 生物膜主要由蛋白质（包括酶）、脂质（主要是磷脂）和糖类组成。生物膜的组分因膜的种类不同而不同，如P589（表18-1），一般功能复杂或多样的膜，蛋白质比例较大，蛋白质：脂质比例可从1:4到4:1。 （一）膜脂：有磷脂、胆固醇和糖脂。 （1）磷脂：构成生物膜的基质，为生物膜主要成分。包括甘油磷脂和鞘磷脂，在生物膜中呈双分子排列，构成脂双层。 （2）糖脂：大多为鞘氨醇衍生物，如半乳糖脑苷脂和神经节苷脂。 （3）胆固醇：对生物膜中脂质的物理状态，流动性，渗透性有一定调节作用，是脊椎动物膜流动性的关键调节剂。 为膜的凝胶相和液晶相的相互转变温度。磷脂分子成膜后头膜分子的相变温度T C 以下时，尾链全部取反式构象（全交叉），排列整齐，为凝胶相； 基排列整齐，在T C 以上时，尾链成邻位交叉，形成“结”而变成流动态，为液晶相。见P597 图而在T C 18-15。 ，胆固醇阻扰磷脂尾链中碳碳键旋转的分子异构化运动，胆固醇的作用是：当t>T C 阻止向液晶态转化，使相变温度提高；而当t

水立方灯光设计分析

水立方灯光设计分析 一、 经过清洗的“水立方”外膜透光度明显增加，在蓝色主灯光的照射下更加晶莹剔透，期间闪烁变幻的红、黄、绿灯光组合也更加鲜艳夺目，呈现出色彩斑斓如诗如画的梦幻佳境。 二、 在水立方照明中，夜晚的水立方将被最大程度展现它的玲珑剔透，恬淡迷人的特征。将延续其水“可变”的特质，通过灯光赋予它一种动感照明效果可模拟起伏而浮光玲玲的水面，也可通过模拟光在水中的折射、透射和反射，模拟水下光感，需从视觉上达到一定的进深感、体积感和浑然一体感。水波及其带来的光的变化为必备主题。配合不同庆典事件的场合、季节转换及现场互动需求，“水立方”可呈现出不同的“表情”—不同的角度、不同的颜色。在夜晚，这个水分子建筑会与东面的国家体育场交相呼应。

三、 “水立方”幔态显示屏长104米，高20米，主体面积达2080平方米。LED显示显示系统安装在主题墙面充气膜的夹层之中。巨大的屏体面积和复杂的安装环境为整个工程增加了很大难度，经过反复讨论和验证，采用了“空气内透光照明方式”，即在固定外层其中钢结构内侧安装灯具向外侧投射的照明方式，这样光之透过半个气枕，光的损失仅为空腔内透光照明方式的一半，可到达比较理想的照明效果。这种照明方式的采用，为建筑物景观的照明增加了一种新的方式，开创了建筑物景观照明的先河，对于膜建筑和玻璃幕墙建筑的建筑物景观照明有着重要意义，“水立方”要求LED灯具白天不要影响建筑外观，夜晚LED照明不要影响室内照明，做到见光不见灯。由于LED光源表面亮度较大，如投射方向和角度不合适，在一定位置会看到光斑，影响照明效果。经过大量现场试验，确定了在气枕的下侧钢结构上安装灯具，向上投射，这样就不会看到光斑。 四、 “水立方”是以蓝色为基本色调的建筑，灯光也需要有红光，蓝色象征着“水”，红色象

ETFE膜结构在建筑外墙上(水立方)的应用

ETFE膜结构在建筑外墙上(水立方)的应用ETFE的英文为,ethylene-tetra-fluoro-ethylene,中文名为,乙为称-四乙为共聚物～谷,聚乙为～又俗,氟称氟称F-40. 比重,1.7克/立方厘米 成型收为率,3.1-7.7% 成型度,温300-330? ETFE是最强为的塑料～在保持了氟它PTFE良好的耐为、耐化性和为为为性能的同为～耐为学射和机械性能有大程度的改善～拉伸强度可到很达50MPa～接近聚四乙为的氟2倍。更主要 的是其加工性能得以大大提高～特为是和金表面的附着力表为突出～使塑料和为的为为它属氟壳 工为正是以为为～塑料真即氟F40旋为为生为工为～内ETFE旋为加工为品有好的市为前景。很 ETFE为为用在为子为器制造行为中为管为。涂 物料性能, 1、为期使用度温-80--220度～有卓越的耐化腐为性～为所有化品都耐腐为～摩擦系学学数 在塑料中最低～为有好的为性能～其为为为不受度影～有“塑料王”之。很温响称 2、其耐化为品性聚四乙为相似～比偏乙为好。学与氟氟 3、其抗为性和为为强度均比聚四为好～拉伸强度高～但为率可蠕氟达100-300%。介为性好～ 耐为射性能为。异

4、ETFE加工成型性好～物理性能均衡、机械为性好、耐射为性能为～为材料具有聚四异氟氟属数碳乙为的耐腐为特性～克服了聚四乙为为金的不粘和性缺陷～加之其平均为膨为系接近为 的为膨为系～使数ETFE;F-40)成为和金的理想为合材料。属 主要用于工为用为为为为为～原子反为堆为为和为为用为为及制作～工为用料等。涂 ETFE;F-40)塑料源于美杜邦公司和日本旭硝子公司～主要为用于防腐为为里。为材氟来国 料具有聚四乙为的面耐腐为特性～同为又有为金特有的为强粘着特性～克服了聚四乙为为金氟属氟 属数碳数的不粘合性缺陷～加之其平均为膨为系接近为的为膨为系～使 ETFE(F-40)成为和金的属 理想为合材料～具有为良的耐为为特性。极 用途, 1、适于制作耐腐为件～磨耐磨件、密封件、为为件和为器械零件。减医 2、为为、为为为为～防腐为为、密封材料、为为为套～和化容器。学 成型性能, 1、为晶料～吸小。可采用通常得为塑性塑料得加工方法加工成制品。湿 2、流为性差～易分解～分解为为生腐为。宜为格控制成型度不要超为极气体温350度～模具为加为100-150度～为注系为为料流阻力为小。可成型0.7-0.8毫米厚的薄壁为为制品。 3、透明粒料～注塑、为出成型。成型度温300-330度～350度以上容易引起为色或为生泡。气宜高速低为成型～注意模为困为。并脱会 ETFE膜材料介为,

生物膜总结

生物膜 1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ 2、从生物膜结构模型的演化谈谈人们对生物膜结构的认识过程。 3、何谓膜内在蛋白？膜内在蛋白以什么方式与膜脂相结合？ 4、比较主动输运与被动输运的特点及其生物学意义。 5、说明Na＋－K＋泵的工作原理及其生物学意义。 生物膜（bioligical membrane）：细胞和细胞器所有膜结构的总称，是镶嵌有蛋白质和糖类（统称糖蛋白）的 磷脂双分子层，起着划分和分隔细胞和细胞器作用，并有大量的酶结合位点，也是与许多能量转化和细胞 内通讯有关的重要部位。 流体镶嵌模型（fluid mosaic model）：针对生物膜的结构提出的一种模型。在这个模型中，生物膜被描述成 镶嵌有蛋白质的流体脂双层，脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。有的蛋白质“镶”在脂双层表面， 有的则部分或全部嵌入其内部，有的则横跨整个膜。另外脂和膜蛋白可以进行横向扩散。 生物膜的功能： 跨膜运输 能量转换 信息识别与传递 运动和免疫 1答：生物的基本结构特征是膜的流动性和不对称性。生物膜的流动镶嵌模型：膜的共同结构特点是以液态 的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构，而具有不同生理功能的蛋白质。流动镶嵌模型主 要强调（1）膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动；（2）膜蛋白镶嵌在脂类中表现出分布的不对称性，有的镶嵌在膜的内外表面，有的嵌入或横跨脂双分子层。膜的流动性是表现生物膜正常功能的必要条件，如通过膜的物资运输、细胞识别、细胞免疫、细胞分化及激素的作用等都与膜的流动性密切相关。膜的不 对称性决定了生物膜内外表面功能的特异性。 从生物膜结构模型演化说明人们对生物膜结构的认识过程。 2答：对生物膜的分子结构的认识经历了四个发展阶段： （1）脂质双分子层模型：研究人员通过实验发现易溶于脂类的物质易通过膜，所以推测膜由脂质构成，有 通过计算总面积，得出膜的模型是脂质双分子层，极性的亲水基团朝向外侧的水性环境。 （2）Davson-Danielli模型：即“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治式的细胞膜分子结构模型，这个模型的提出是建立在人们对于蛋白质在细胞膜中作用有了初步认识的基础上。 （3）单位膜模型：即生物膜由蛋白质-脂质-蛋白质的单位膜构成，该模型继用了前两种模型的合理成分， 但未正确解释蛋白质的位置 （4）流动镶嵌模型：该模型强调膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动，膜蛋白镶嵌在脂类中并表现出 分布不对称性，而且是通过疏水和亲水相互作用维持膜的结构。该模型强调膜的流动性。生物膜的模型还 在不断的完善中，从这一演化过程中可以看出，人们是通过不断的研究，不断地从实验中发现新现象，在 前人的研究基础上不断地完善对于生物膜结构的认识。 1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ 生物膜的组成和特点： 膜主要是由脂类(lipid) 和蛋白质以非共价键相互作用结合而成的二维流动体系。 脂类分子呈连续的双分子层(bilayer)排列。 膜具有双亲性。 蛋白质相对于脂双层具有不同镶嵌方式。

水立方调研分析报告样本

水立方调研分析报告

中矩之方，梦幻之蓝 ——国家游泳中心“水立方”调研报告

国家游泳中 心(以下简称“水 立方”)是2008年 北京奥运会三大 标志性建筑物之 一，也是北京市政 府指定的惟一一 个由港澳台侨胞 捐资建设的标志 性奥运场馆。奥运会期间，承担游泳、跳水、花样游泳等比赛。奥运会赛后将成为一个多功能的大型水上运动中心；既可举办大型国际赛事，又能为公众提供水上娱乐、运动、休闲、健身等服务。 “水立方”位于奥运公园B区，坐落于奥林匹克中心区西南角。主体建筑紧邻城市中轴线，并与国家体育场相对于中轴线均衡布置。本工程为特级体育建筑。主体结构设计使用年限100年。 “水立方”以中国传统文化中的“天圆地方”为设计理念，采用方盒子的形式，充分运用新的结构形式与膜材料，将现代科技与传统价值观念充分揉合，展现出了强大的表现力与震撼力，为

2008年北京奥运会写下浓墨重彩的一笔。 关于水的立面 泡泡吧钢结构 二层观众通道 热身池 一、项目概况 项目名称：国家游泳中心 项目地点：北京奥林匹克中心区B区 基地面积： 建筑面积： 建筑高度：31m

容积率： 坐席数：赛时17000，赛后6000 （固定座位数：4000个永久，2000个可拆除）停车位：384辆 结构：钢筋混凝土+钢结构 钢结构设计总重量：约6700吨 国标钢材：Q345C、Q420C 钢结构杆件总数：20670根 焊接球：9843个 设计/建成：2003年4月-2006年6月/2008年1月 设计团队：中建总公司国家游泳中心设计联合体中建总公司 CCDI中建国际设计 PTW Architects Arup 设计总负责人：赵小钧 执行总负责人：郑芳 建设单位：北京市国有资产管理有限公司 施工单位：中建一局

国家游泳中心水立方结构分析

国家游泳中心水立方结构分析 国家游泳中心 水立方结构分析 姓名:岳敏 学号:1101103-21 指导老师:蒋毅 主要内容 一、工程概况 二、多面体刚架结构的几何、受力分析 三、ETFE膜结构材料、力学性能分析 四、荷载与结构整体受力分析 1、工程概况 本工程的建筑造型为“充满水的立方体”，平面尺177.338m×177.338m，建筑墙体底标高+1.059m，屋顶标高30.587m。屋面及支撑墙结构由新型多面体空间钢架构成水滴的骨架。钢结构总用钢量共约6300吨，钢材选用Q345C、Q420C。结构节点形式分为球型、半球型、方钢管相贯三种，杆件分为圆钢管、方钢管两种形式。所有构件壁厚由6mm到40mm。节点9290个，杆件数量将近20670根。 1、三维空间的最有效分割 十九世纪末，爱尔兰数学家Lord Kelvin提出这样一个问题:如果将三维空间细分为若干个小部分，并且每个部分体积相等但要保证接触面积最小，那么这些细小的部分应该是什么形状,” 1993年，爱尔兰教授Denis Weaire和Robert Phelan提出一种解答:在一个组合体系中设置6个十四面体和2个十二面体，两

者共有三种表面形状，一种六边形和两种五边形，棱边有四种边长，有三种角点形式(如图1)。这种空间者虽不能被认定为最终解答，却是三维空间最理想的空间组合结构。如果将这样的解答延伸到建筑、结构领域，无疑会给材料的节约与经济带来很大的优势。这是Weaire-Phelan(下称W-P)多面体组合成为国家游泳中心的原因之一。 2、整体结构的生成 该结构最基本的特点是其几何构成不同于传统的空间网架结构，传统的网架结构都是由简单的基本单元(三角锥，四角锥等)组合而成。而该结构以由W-P气泡衍生改良得到的多面体为基本单元，进行空间阵列，形成一个比“水立方”的实际体量大得多的空间多面体阵列结构。这种经过阵列而未经旋转即进行切割得到的平板型多面体空间刚架结构的

水立方详细介绍

水立方详细介绍 国家游泳中心是北京2008年奥运会比赛场馆之一，其创意来自于肥皂泡的结构，因其外观酷似一个蓝色方盒子而被称为“水立方”。与“鸟巢”一样，“水立方”独特的结构设计给施工带来了很大难度，因为它是世界上第一个尝试实现这一肥皂泡结构体系的建筑。“水立方”的建筑外围护采用新型的环保节能ETFE（四氟乙烯）膜材料，由3000多个气枕组成，覆盖面积达到10万平方米。 建设地点：奥林匹克公园 建筑面积（M2）：65000－80000。 座席数：永久座席为6000个，临时性座席11000个。 赛时功能：游泳、跳水、花样游泳、水球。 开工时间：2003.12.24。 工时间：2007年四季度。 “水立方”是世界上首个基于“气泡理论”建造的多面体钢架结构建筑。独特的结构设计给施工带来了很大困难。国家游泳中心总经理康伟说，“水立方”的创意来自于肥皂泡的构造。这种在自然界常见的形态从未在建筑结构中出现过。

“从截面上看，‘水立方’墙面和屋顶都分为内外3层，9803个球形节点、20870根钢质杆件中，没有一个零件在空间定位上是完全平行的，传统的二维图纸无法标出工件的坐标。因此，定位难成为‘水立方’施工中遇到的最大挑战。”康伟说。 在业主的委托下，中建国际（深圳）设计顾问有限公司联合国内4家研究单位，仅用了半个多月便把“水立方”的所有工件在三维空间上一一标出了坐标。30513个工件、91539个坐标值，堆成了两尺多高的施工图纸。作为自主创新成果，《新型多面体空间钢架结构设计理论》为“水立方”的钢结构搭建提供了技术标准。 随着奥运工程进度的不断推进，新标准、新工艺不断涌现。这些新标准、新工艺是奥运工 程留下的一笔宝贵财富，今后将成为同类建筑的参照标准。

生物膜总结

. 生物膜 1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ 2、从生物膜结构模型的演化谈谈人们对生物膜结构的认识过程。 3、何谓膜内在蛋白？膜内在蛋白以什么方式与膜脂相结合？ 4、比较主动输运与被动输运的特点及其生物学意义。 5、说明Na＋－K＋泵的工作原理及其生物学意义。 生物膜（bioligical membrane）：细胞和细胞器所有膜结构的总称，是镶嵌有蛋白质和糖类（统称糖蛋白）的磷脂双分子层，起着划分和分隔细胞和细胞器作用，并有大量的酶结合位点，也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位。 流体镶嵌模型（fluid mosaic model）：针对生物膜的结构提出的一种模型。在这个模型中，生物 膜被描述成镶嵌有蛋白质的流体脂双层，脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。有的蛋白质“镶”在脂双层表面，有的则部分或全部嵌入其内部，有的则横跨整个膜。另外脂和膜蛋白可以进行横向扩散。 生物膜的功能： 跨膜运输 能量转换 信息识别与传递 运动和免疫 1答：生物的基本结构特征是膜的流动性和不对称性。生物膜的流动镶嵌模型：膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子结构，而具有不同生理功能的蛋白质。流动镶嵌模型主要强调（1）膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动；（2）膜蛋白镶嵌在脂类中表现出分布的不对称性，有的镶嵌在膜的内外表面，有的嵌入或横跨脂双分子层。膜的流动性是表现生物膜正常功能的必要条件，如通过膜的物资运输、细胞识别、细胞免疫、细胞分化及激素的作用等都与膜的流动性密切相关。膜的不对称性决定了生物膜内外表面功能的特异性。从生物膜结构模型演化说明人们对生物膜结构的认识过程。 2答：对生物膜的分子结构的认识经历了四个发展阶段： （1）脂质双分子层模型：研究人员通过实验发现易溶于脂类的物质易通过膜，所以推测膜由脂质构成，有通过计算总面积，得出膜的模型是脂质双分子层，极性的亲水基团朝向外侧的水性环境。 （2）Davson-Danielli模型：即“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治式的细胞膜分子结构模型，这个模型的提出是建立在人们对于蛋白质在细胞膜中作用有了初步认识的基础上。 （3）单位膜模型：即生物膜由蛋白质-脂质-蛋白质的单位膜构成，该模型继用了前两种模型的 合理成分，但未正确解释蛋白质的位置 （4）流动镶嵌模型：该模型强调膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动，膜蛋白镶嵌在脂类中并表现出分布不对称性，而且是通过疏水和亲水相互作用维持膜的结构。该模型强调膜的流动性。生物膜的模型还在不断的完善中，从这一演化过程中可以看出，人们是通过不断的研究，不断地从实验中发现新现象，在前人的研究基础上不断地完善对于生物膜结构的认识。

从“水立方”看建筑中的技术

从“水立方”看建筑中的技术 引言 20世纪80年代以来，在全球兴起了绿色运动，是人类在可持续发展道路上的重要之举，改善生存环境，从建筑的角度，实现绿色，节能，环保建筑愈发体现出其重要性。而建筑技术作为实现其的一种手段，在建筑设计中将技术与艺术相结合，将极大的提高建筑的科技含量与艺术欣赏性。本文主要针对这一问题，并结合自己的学习体会，谈一下自己的体会，希望引起大家的共鸣。 1，建筑技术的发展及现状 近年来，我国的建筑业蓬勃发展，建筑技术的发展也是突飞猛进，建筑新材料的不断出现，大规模的生产方式。使我国出现了一大批雄伟，高耸，气度非凡的建筑物；建筑技术的交叉性与综合性以及多样性推动了建筑的发展与进步。科技水平的提高使现代文明的重要标志之一，随着人们对建筑技术认识的不断加深，对技术在建筑设计中的作用必将有更加全面与深入的思考，技术因素将作为解决问题的重要手段放在首要的位置，如何发挥技术的积极作用，将成为建筑设计中的关键问题。 目前，我国已经涌现出许多高质量的具有节能，环保理念，体现绿色理念的优秀建筑作品。这些作品都是建筑技术与艺术的完美结合。下面以国家游泳中心（水立方）为例，具体谈一下建筑设计中技术理念的体现。 2，实例分析（以“水立方”为例） 随着北京申奥成功及2008北京奥运的准备工作的进行，国家游泳中心，国家体育场等一大批的高水平建筑相继出现。它们引起了社会各界的广泛关注，对我国建筑技术的进步的推动作用使史无前例的。它们是我国建筑史上划时代的里程碑下面从几个方面，以水立方为例，探讨一下建筑技术在建筑设计中的具体体现。 （1）,从建筑结构选型的角度来看 国家游泳中心，属于骨架支撑薄膜结构，以主体钢结构骨架支撑为主，将ETFE薄膜覆盖固定在薄膜骨架单元上，形成围护结构。 “水立方”相对于一班的建筑的最大不同是没有了传统建筑的元素（如门，窗，柱子，墙等）取而代之的是多面体空间钢结构单元，最终通过它们拼接形成整体结构。屋面采用平板结构的形式，受高跨比的制约厚度很大，所以钢结构大的用量很大。 钢结构用量的实现,ETFE薄膜通过钢转接架和铝合金膜架固定与钢军阿构主体架上。新技术的使用，使“水立方”的整体性和艺术性得到完美结合。 （2），从建筑构造原理与设计的角度来看

北京水立方工程施工详细介绍

北京水立方工程施工介绍 一、工程概况 国家游泳中心建筑总体布置为正方形，总平面尺寸约177m×177m。地下深度约12m，地上高度约31m。主要由比赛厅、多功能馆和戏水乐园三大部分组成，建筑面积87283m2，其中地下二层，57456m2，地上四层，29827m2。 外墙体和屋面围护结构采用新型钢膜结构体系，该钢膜结构体系由一系列类似于细胞、水晶体的钢框架单元和ETFE（聚乙烯——四氟乙烯共聚物）充气薄膜共同组成；观众看台和室内建筑物为钢筋混凝土结构。基础形式为桩支撑基础一无梁抗水板，混凝土部分为框架一多筒体抗震墙结构，上部钢结构为新型延性多面体空间钢框架结构。设计基准期为50年，设计使用年限为100年。

二、重点技术的应用 （一）高性能混凝土 1、混凝土裂缝防治技术 泳池的抗渗防裂是本工程的施工重点之一。本工程采取以下抗渗防裂措施： （1）混凝土中粉煤灰的替代比例达到25％左右。降低了水化热，改善了混凝土的和易性。 （2）在池壁迎水面增加抗裂钢筋网，配筋为Φ4＠100，泳池底板迎水面配筋为中Φ4＠200。 （3）泳池侧壁水平向钢筋放置在竖向钢筋外侧，有利于减少池壁位置的混凝土裂缝。 （4）泳池底板和池壁混凝土施工均分为两段进行，防止一次混凝土施工过长而产生收缩裂缝。 （5）在水池的侧壁混凝土内掺加聚丙烯纤维（掺加量为0.9kg ／m），使其内部形成一种均匀的三维不定向拉结体系，增加了混

凝土的抗折强度，抑制混凝土早期塑性裂缝的产生。 （6）混凝土终凝之后，及时压光，及早浇水养护，池壁混凝土强度达到1.2MPa以上时，松动池壁模板，进行“带模养护”，向模板与己形成的池壁混凝土之间的缝隙浇水。 （7）拆模后覆盖塑料布继续深水、保水养护14天，遇干燥、多风季节养护21天。 （8）由于泳池池壁的预埋件、预留洞非常多，需提前落实好每一个预埋件、预留洞的位置及尺寸，避免由于漏埋或尺寸不对而造成的返工，从而导致混凝土池壁的渗漏。 （9）采取渗透结晶型防水涂料加柔性防水：渗透结晶型防水涂料能封闭细小裂纹，对1.0mm以内宽度的裂缝遇水后有自愈修复能力。 2、混凝土耐久性技术 （1）该工程混凝土总用量为71700m3，混凝土的使用年限达到了100年，首先设计上对混凝土原材料、配合比提出了比现行规范更加严格的规定，降低影响混凝土耐久性有害物质的含量：

膜结构水立方的分析

建筑结构选型结课论文 姓名：谢昆柱 学号：1401102-07 所在院系：建筑与城市规划学院 学科专业：城乡规划 指导教师：张弘 日期：二零一六年十二月二十五日

对于膜结构建筑——“水立方”的分析 膜结构在国内的应用晚于国外近50年，但近十几年来，膜结构在国内的应用发展速度高于世界任何地区。目前，膜结构已广泛应用于大型体育馆，展览中心，航空和铁路交通，文化娱乐等公共建筑中。 膜结构是一种古老的结构型式，它具有轻盈，纤薄，柔软的质感，与传统的混凝土有明显的区别，常常能给人以耳目一新的艺术感受。膜结构属于柔性材料，膜材本身的受弯刚度几乎为零，但通过不同的支撑体系可以使薄膜结构承受张力，从而形成具有一定刚度的稳定曲面。膜结构能够从根本上克服传统结构在大跨度建筑上实现所遇到的困难，可建造出巨大，明亮，无遮挡的可视大空间。膜结构突破了传统的建筑结构形式，可形成各种自由空间曲面，不重复，多变化。这也是薄膜结构更具有艺术性的一个原因。例如在上海世博会世博轴膜屋面正是应用了这种特性，才建出了轻质大跨度的结构。除了这些在建筑结构上的特性，还有以下在物理与在实际生活上的特点。 <1>具有优良的力学特性。膜结构的受力为单纯受拉，膜材只承受沿膜面的张力，因而可充分发挥材料的受拉性能。它是跨度重量比最大的一种结构，且单位面积的结构自重与造价不会随跨度的增加而明显地增加。 <2>膜结构透光自洁，减少能源消耗，降低维护费用。膜结构是半透明的织物，透光率一般可达4％~16％，能够满足大跨度建筑在平时使用时利用自然光的采光要求，白天几乎不需要人工照明。但是冬季

太阳光对于膜结构屋盖内部的气温升高效应不大，而夏天却相反，膜结构的室内气温比室外高出5—10度，有时会使人感到明显的不适。因此，膜结构多采用反射能力强的淡色材料。 <3>使用范围广，可拆卸，易运输。从气候条件看，它适用于广阔的地域；从规模上看，可以小到花园小品，大到覆盖几万，几十万平方米的建筑。膜结构可作巡回演出，展览等临时建筑，其拆卸和安装所需时间短。 综上所述，膜结构建筑外观雅致飘逸，空间开阔灵秀，结构轻盈，透光阻燃，经久自洁，安装快捷，节能建耗，造价适中，维修简便。但是膜结构也有缺点，主要就是耐久性较差，早期的织物薄膜不仅强度低而且只有5~10年的寿命，因此膜结构常常被认为只能用于临时性建筑。虽然由于近年来高强，防火，透光，耐久性好，性能稳定的膜材的出现和应用，膜结构的设计寿命可达20年以上。而膜结构存在的另一个问题是，由于薄膜张力的连续性，局部的破坏就会造成整个膜结构垮掉。此外，膜材隔声和隔热效果较差，也限制了膜结构的应用范围。 在中国有一个膜结构的完美体现——水立方。“水立方”是世界上最大的膜结构工程，除了地面之外，外表都采用了膜结构———ETFE 材料，蓝色的表面出乎意料的柔软但又很充实。“水立方”不仅是一幢优美和复杂的建筑，她还能激发人们的灵感和热情，丰富人们的生活，为人们提供记忆的载体。因此设计中不仅利用水的装饰作用，同时还利用其独特的微观结构。采用在整个建筑内外层包裹的ETFE膜

关于生物膜结构的探索历程

?生物膜结构的探索历程： ?1、19世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出：膜是由脂质组成的。 ?2、20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。 ?3、1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。 ?4、1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，他把生物膜描述为静态的统一结构。 ?5、1970年，科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。 ?6、1972年，桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。 ?生物膜的流动镶嵌模型： ?1、生物膜的流动镶嵌模型图解：

?? ? ?①糖蛋白（糖被）：细胞识别、保护、润滑、免疫等。 ?②蛋白质分子：膜功能的主要承担着。 ?③磷脂双分子层：构成膜的基本支架。 ?2、基本内容 ?(1)脂质：构成细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架。 ?①磷脂分子的状态：亲水的“头部”排在外侧，疏水的“尾部”排在内侧。 ?②结构特点：一定的流动性。 ?(2)蛋白质：膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高，种类越多。?①蛋白质的位置：有三种。镶在磷脂双分子层表面；嵌入磷脂双分子层；贡穿于磷脂双分子层。?②种类：a．有的与糖类结合，形成糖被，有识别、保护、润滑等作用。b．有的起载体作用，参与主动运输过程，控制物质进出细胞。c．有的是酶，起催化化学反应的作用。 ?(3)特殊结构——糖被 ?①位置：细胞膜的外表。

水立方的设计思想及结构CHRIS作

自然的魅力——“水立方” 2008年北京奥运会标志性场馆之一——国家游泳中心，[1]具有巧夺天工的设计、纷繁复杂的结构、简洁晶莹的造型，蕴含着先进的绿色科技，凝聚了中国人的智慧和自主创新的勇气，极好地体现了北京奥运会“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的三大理念。这一切，使得天蓝色的“水立方”成为世界建筑史上的标志性建筑，英国《卫报》发表文章称其为“理论物理学的杰作”[2]。 “水立方”的建筑灵感源于对肥皂泡的形学和力学特性的研究成果。肥皂泡在生活中是再常见不过的了，在孩提时代，几乎每个人都有吹肥皂泡的经验。但并不是所有的人都知道肥皂泡里蕴含着很深的学问。它那极其脆弱的几何结构的对称性，以及既非固态也非液态的力学特性，使无数物理学家和数学家着迷。正如开尔文（Ｋelvin）所说：“如果你吹一个肥皂泡并进行观察，你可以对它进行一生的研究并能从中获得一个又一个的物理规律。”[3] 普拉托规则 肥皂泡总是试图最小化它们的表面积，以使它们的表面能量最小化。对于一个孤立的肥皂泡，最佳的表面就是一个球面。公元320年，亚历山大的帕普斯（Pappus）首次对肥皂泡的球状结构进行了数学分析。1884年，德国数学家施瓦茨（H. A. Schwarz）用微积分对此给出了严格的证明。然而，肥皂泡的问题远没有彻底解决，如当两个或多个肥皂泡聚集在一起，它们的结构又会如何呢？ 1840年，比利时物理学家普拉托（J. Plateau）对最小表面积问题着手进行实验研究，实验始于一次偶然，他的一个仆人把油溅到了盛有水和酒精的容器中，普拉托注意到油在混合物中呈现完美的球形，后来他改用肥皂溶液和甘油并把蘸湿的线框放入其中进行实验。在一系列实验之后，普拉托于1873年指出，当肥皂泡沫聚集到一起时，它们以三个侧面成120°连接在一起，一次聚集4个皂泡，在每一个角点上有4条边交汇，它们形成的四面角大约为109.47°。这即是著名的普拉托规则（Plateau rule）。 普拉托的结论如此简单，连他自己都感到吃惊，他说：“……这些规则使得我们得到一个非常值得关注的结论：那些香槟、啤酒和肥皂水中的泡沫很明显是液体薄膜的结合体……因此，尽管泡沫在人们看来是极其易变的，但它一定会受到以上规则支配的。”[4] 开尔文问题 麦克斯韦提出电磁辐射理论，认为光是电磁波，赫兹实验也表明电磁波具有光的一切性质。1900年前后，物理学家确认光是一种电磁波。根据经典力学，波动是需要有介质的，为了

国家游泳中心“水立方”暖通空调设计亮点介绍

国家游泳中心“水立方”暖通空调设计亮点介绍 毛红卫 国家注册工程师，副总工程师, ASHRAE 会员 中建国际设计顾问有限公司(CCDI) 2008.11.14

内容Contents 1 创新的ETFE 幕墙建筑热工设计 2 高效节能的暖通空调系统 3 泳池防结露设计 4 暖通空调系统在“快速泳池”中的贡献

Example in Green Building Design:National Olympic Swimming Center 项目地点：北京市景观路 总建筑面积：87283㎡ 层数：地上赛时3层、赛后5层，地下2层 设计/竣工：2003年/2006年 建筑设计合作公司：PTW Architects 工程合作公司：Ove Arup PYD Project location：Jingguan Road, Beijing Building Area:87283㎡ Level: On ground 3 floors during the Games, 5 floors after the Games, 2 underground floors Design/Completion：2003/2006 Architectural Partner：PTW Architects Engineering Partner：Ove Arup PYD

1 创新的ETFE 幕墙建筑热工设计 外墙材料ETFE Facade Material ETFE

简介Brief 立面的双层皮结构由一系列小的单元组成，每个单元的外面都覆盖着一层薄膜-双层聚四氟乙烯（ETFE）。 The facade system is comprised of a series of paneled units that are mounted as internal and external skins. A series of Ethylene Tetra Fluoro Ethylene (ETFE) bubbles.

膜结构体育馆特点及注意事项

大家对膜结构体育馆有没有了解呢？我们先来说说体育馆，平时运动时，要么在露天体育场，要么就是在体育馆，不过选择后者的比前者多，因为它不仅可以应对突发以及坏天气，又具有露天体育场所不具有的优势。而膜结构体育馆也是当下非常受人青睐的一种新型建筑，膜结构也被誉为第六种建筑材料，今天我们就来了解一下膜结构体育馆吧。 （膜结构体育馆-图例） 【膜结构体育馆施工准备】 膜结构体育馆工程施工前的准备工作为： 1.根据制安及运输的需要，按工厂内预制和现场安装两个部分总体规划，分别编制各工序的作业指导书或工艺卡； 2.在施工前5天，要组织有关部门，对施工所要使用的各种机械及设备进行维修，以避免在施工过程中，机械发生故障，影响施工； 3.按施工组织设计要求，配齐施工所需的各种材料、用具及吊装所用的各种吊绳，拉固缆风绳等。【膜结构体育馆注意事项】 除了准备工作外，膜结构体育馆在施工时还得注意以下几点： 1.通常膜结构体育馆建筑空间跨度大，所以要充分考虑如何划分防火分区，一般膜材都具有良好的阻

燃性，安全性较高。 2.建筑构建一定要做防火处理，在构造上使膜面紧贴在钢索下面，火灾中烟气首先面对的是膜面，这样钢索下面又多了一个保护层，使钢架不受任何高温作用。 3.为了抵挡雨雪，膜面的外形应保证排水、排雪便捷通畅，避免雨雪堆积。特别要注意的是在施加预应力前的安装成形阶段，张拉膜结构对这些荷载十分敏感。为了能将雨水排除，膜材和接缝须密封防水，膜边缘也须进行特殊的细部设计，以防止雨水进入室内。 【膜结构体育馆有什么好处】 用膜结构建造体育馆优点： 1.膜结构建筑其重量只有传统建筑的三十分之一。这也使得膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度（无支撑）建筑上实现时所遇到的困难，特别适用于大型体育场馆等需要巨大的无遮挡的可视空间的建筑。 2.更容易实现自由、轻巧、柔美，充满力量感的造型，比如国家体育场（鸟巢）、水立方都采用了膜结构，膜结构更容易使得设计得以实现，同时与周围环境、历史及现代的城市景观有机结合。 3.膜结构体育馆采光充足，由于膜材具有透光性，在阳光的照射下，由膜覆盖的体育馆内部充满自然漫射光，使得整个场馆没有强烈的光面与阴影的区分，保证了视觉上的和谐。

水立方材料

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