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膜結(jié)構(gòu)類造型
城市中已越來越多地見到膜結(jié)構(gòu)的身影。膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)被應(yīng)用到各類建筑結(jié)構(gòu)與非建筑的實際應(yīng)用中，扮演著現(xiàn)代城市中不可或缺的角色。 膜結(jié)構(gòu)（Membrane）是20 世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)形式且不限于建筑。膜結(jié)構(gòu)是用高強度柔性薄膜材料，以不同的拉、壓形式形成穩(wěn)定曲面后，能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。有造型自由、輕巧、柔美以及阻燃、制作方便、安裝快捷、節(jié)能、易干、安全、半永久等優(yōu)點，因而在世界各地受到廣泛的應(yīng)用，也是SketchUp 用戶經(jīng)常要接觸的重要曲面建模題材。 《SketchUp曲面建模思路與技巧》第十章里包含10 多個模型實例，應(yīng)用領(lǐng)域包含了各類充氣建筑、城市景觀，甚至熱氣球、飛艇等。
1，膜結(jié)構(gòu)類造型例 下面展示《SketchUp曲面建模思路與技巧》第10章里詳細討論的幾個實例。這些曲拱造型實例里有“景觀張拉膜”“內(nèi)外骨骼膜系統(tǒng)”“氣承式”“氣肋式”“氣囊式”“氣枕式”等多種不同的造型。
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10.2.1 中心-四角張拉系統(tǒng)
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圖10.3.5 景觀張拉膜
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圖10.4.1 內(nèi)骨架式膜結(jié)構(gòu)（停車場）
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圖10. 5.5 外骨架式膜結(jié)構(gòu)（廢水廢氣處理場）
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圖10.7.1 充承式游泳館
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圖10.8.1 氣肋式建筑
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圖10.9.3 氣枕式帳篷
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圖10.10.4 氣囊式（氣球 賦材質(zhì)后）
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圖10.11.4 氣囊式（飛艇 裝配后的成品）
2，膜結(jié)構(gòu)造型工具概述 膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件種類繁多，有通用設(shè)計工具、專用設(shè)計工具、結(jié)構(gòu)分析軟件，它們用途不同、功能各異，以下是一些常見膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的介紹：
2.1常見專業(yè)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 （1）德國膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“easy”。 （2）意大利膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“forten4000”。 （3）同濟大學(xué)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“3D3S”。 （4）上海交大膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“SMCAD”。 （5）中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所空間結(jié)構(gòu)室膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“MEMBS”。 還有“ANSYS”“ETABS”“SAP2000”等“膜結(jié)構(gòu)分析軟件”（詳略）
2.2可用于膜結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見通用軟件 AutoCAD，SketchUp，Revit，Rhino（犀牛）+Grasshopper參數(shù)化插件……等（詳略）
2.3 SketchUp膜結(jié)構(gòu)建模實例中要用到的插件 SketchUp可以用來做膜結(jié)構(gòu)外形方案推敲與展示，也可以與LayOut結(jié)合，對膜結(jié)構(gòu)工程制作施工圖?！禨ketchUp曲面建模思路與技巧》第十節(jié)用到以下插件。 （1）JHS Powerbar（ JHS超級工具條，見《SketchUp 常用插件手冊》2.3 節(jié)）。 （2）Bezier Spline（貝塞爾曲線，見《SketchUp 常用插件手冊》5.5 節(jié)）。 （3）Select Curve（選連續(xù)線，見《SketchUp 常用插件手冊》2.20 節(jié)）。 （4）Curvizard（ 曲線優(yōu)化工具 ，見《SketchUp 常用插件手冊》5.4 節(jié)）。 （5）Extrude Tools（TIG 曲線放樣工具包，見《SketchUp 常用插件手冊》5.1 節(jié)）。 （6）JointPushPull Interactive（ 聯(lián)合推拉，見《SketchUp常用插件手冊》2.7 節(jié)）。 （7）Soap Skin & Bubble（肥皂泡，見《SketchUp 常用插件手冊》5.9 節(jié)） 。 （8）Curviloft（曲線放樣，見《SketchUp 常用插件手冊》5.3 節(jié)） 。 （9）Selection Toys（ 選擇工具，見《SketchUp 常用插件手冊》2.8 節(jié)）。
3，充氣結(jié)構(gòu)建模例一（氣枕式帳篷） （1）圖10.9.3 所示為氣枕式帳篷，與前面展示的氣肋式、氣承式、骨架式都不同，氣枕式結(jié)構(gòu)載荷由鋼管骨架來承受，氣枕結(jié)構(gòu)用來遮蔽和隔熱保溫。
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2025-4-4 14:21 上傳
圖10.9.3 氣枕式帳篷
（2）把圓弧工具調(diào)到20 片段，在紅藍平面上畫弦長為8m、弧高為4m 的半圓，如圖10.9.4 ①所示。 （3）把圖10.9.4 ①里的1/4圓做旋轉(zhuǎn)路徑跟隨后如圖10.9.4 ②所示，刪除大部分后只留下如圖10.9.4 ③所示的一片。 （4）用Soap Skin & Bubble肥皂泡插件對圖10.9.4 ③所示的每一個小方塊做成氣泡組件，如圖10.9.4 ④所示。
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2025-4-4 14:19 上傳
圖10.9.4 創(chuàng)建氣枕組件
（5）如圖10.9.5 ①所示，做旋轉(zhuǎn)復(fù)制，并刪除3 塊氣枕，留出門洞。 （6）用Selection Toys（選擇工具）選擇所有的面以后刪除留下線框，如圖10.9.5 ②所示。 （7）全選線框②后單擊JHS 的“線轉(zhuǎn)圓桿”工具，生成帳篷骨架③后群組。 （8）把骨架群組③移動到氣泡群組①重疊在一起，建模完成，如圖10.9.5 ④所示。
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圖10.9.5 形成氣枕式帳篷 4，張拉膜實例二（景觀張拉膜） 城市建設(shè)不僅要考慮經(jīng)濟、快捷、方便，也要注重視覺感受，膜結(jié)構(gòu)小品無疑是不錯的選擇，它不僅代表城市文化，更有畫龍點睛的作用，因此越來越受到各大景區(qū)的青睞，讓城市建設(shè)多了些色彩。最常見的景觀張拉膜結(jié)構(gòu)是依靠脊、谷、邊索及少量支點施加形成預(yù)張力膜面的結(jié)構(gòu)，本節(jié)介紹的就是這種結(jié)構(gòu)，如圖10.3.6 所示。下面介紹其創(chuàng)建過程（見圖10.3.6）。 （1）繪制四根高低不一的斜立柱作為張拉膜的支點；以弧線連接相鄰立柱端點（詳略） （2）選中圖10.3.6 ①的4 條弧線，單擊圖10.3.6 ②所示肥皂泡工具欄的第一個工具，生成原始曲面。 （2）原始曲面為10×10 網(wǎng)格，若想要更平滑的膜，如圖10.3.6 ③所示是輸入20 按Enter鍵后的結(jié)果。 （3）再次按Enter 鍵，張拉膜生成，如圖10.3.6 ④所示。 （4）雙擊進入群組，做柔化后如圖10.3.6 ⑤所示，填色、開陰影后如圖10.3.6 ⑥所示，
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圖10.3.6 生成膜
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