北京膜结构建筑
北京膜结构建筑是21世纪最具代表性的一种全新的建筑形式，至今已成为大跨度空间建筑的主要形式之一。它集建筑学、结构力学、精细化工、材料科学与计算机技术等为一体，建造出具有标志性的空间结构形式，它不仅体现出结构的力量美，还充分表现出建筑师的设想，享受大自然浪漫空间。在2008年的奥运
会建筑设计上，北京膜结构应用就得到完美的体现。“水立方”是世界上最大的北京膜结构工程，建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。国家体育馆工程承包总经理谭晓春透露，这种材料寿
命为20多年，但实际会比这个长，人可以踩在上面行走，感觉特别棒。目前世界上只有三家企业能够完成这个北京膜结构。“水立方”整体建筑由3000多个气枕组成，气枕大小不一、形状各异，覆盖面积达到10万平方米，堪称世界之最。除了地面之外，外表都采用了北京膜结构。安装成功的气枕将通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”，整个充气过程由电脑智能监控，并根据当时的气压、光照等条件使“气泡”保持最佳状态。这种像“泡泡装”一样的膜材料有自洁功能，使膜的表面基本上不沾灰尘。即使沾上灰尘，自然降水也足以使之清洁如新。此外，膜材料具有较好的抗压性，人们在上面“玩蹦床”都没问题，“正常的放上一辆汽车都不会压坏”。如果万一出现外膜破裂，根据应急预案，可在8个小时内把破损的外膜修好或换新。“水立方”晶莹剔透的外衣上面还点缀着无数白色的亮点，被称为镀点，它们可以改变光线的方向，起到隔 热散光的效果。
此外，“水立方”占地7.8公顷，却没有使用一根钢筋，一块混凝土。其墙身和顶棚都是用细钢管连接而成的，有1.2万个节点。只有2.4毫米厚的北京膜结构气枕像皮肤一样包住了整个建筑，气枕最大的一个约9平方米，最小的一个不足1平方米。跟玻璃相比，它可以透进更多的阳光和空气，从而让泳池保持恒温，能节电30%。

北京膜结构设计主要包括以下内容：
1.初始态分析：确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面，并能够抵抗各种可能的荷载工况；这是一个反复修正的过程。
2.荷载态分析：张拉北京膜结构北京膜结构北京膜结构北京膜结构北京膜结构北京膜结构北京膜结构北京膜结构北京膜结构北京膜结构北京膜结构自身重量很轻，仅为钢结构的1／5，混凝土结构的1／40；因此北京膜结构对地震力有良好的适应性，而对风的作用较为敏感。此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用。由于目前观测资料尚少，故对北京膜结构的设计通常采用安全系数法。
3.主要结构构件尺寸的确定，及对支承结构的有限元分析。当支承结构的设计方法与北京膜结构不同时，应注意不同设计方法间的系数转换。
4.连接设计：包括螺栓、焊缝和次要构件尺寸。
5.剪裁设计：这一过程应具备必要的试验数据，包括所选用膜材的杨氏模量和剪裁补偿值（应通过双轴拉伸试验确定）。

北京膜结构在方案阶段需要考虑的问题有：
1.预张力的大小及张拉方式；
2.根据控制荷载来确定膜片的大小和索的布置方式；
3.考虑膜面及其固定件的形状以避免积水（雪）；
4.关键节点的设计，以避免应力集中；
5.考虑膜材的运输和吊装；
6.耐久性与防火考虑。

在北京膜结构设计阶段所要考虑的要点有：
1.保证膜面有足够的曲率，以获得较大的刚度和美学效果；
2.细化支承结构，以充分表达透明的空间和轻巧的形状；
3.简化膜与支承结构间的连接节点，降低现场施工量。

北京膜结构研究的主要问题有：
1.找形（Form-finding）或更进一步叫“形态理论”；
2.考虑膜材松弛和各向异性下的结构响应；
3.结构在风荷载作用下的动力稳定性；
4.裁剪优化；
5.膜与索及支承结构间的相互作用。