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張拉膜結構整體結構的介紹

“  張拉整體”（Tensegrity）概念是美國著名建筑師富勒（R.B.Fuller）的發明，這是“張拉”（tensile）和“整體”（integrity）的縮合。這個概念的產生受到了大自然的啟發。富勒認為宇宙的運行是按照張拉一只網原理進行的，即萬有引力是一個平衡的張力網，而各個星球是這個網中的一個個孤立點。按照這個思想張拉整體結構可定義為一組不連續的受壓構件與一套連續的受拉單元組成的自支承、自應力的空間網格結構。這種結構的剛度由受拉和受壓單元之間的平衡預應力提供，在施加預應力之前，結構幾乎沒有剛度，并且初始預應力的大小對結構的外形和結構的度起看決定性作用。由于張拉整體結構固有的符合自然規律的特點，最在限度地利用了材料和截面的特性，可以用盡量少的鋼材建造超大跨度建筑。

    對于張整體結構的研究開始十40多年前，從最初的設想到工程實踐大約經歷以下階段：想象和幾何學、拓撲和圖形分析、力學分析及試驗研究。其中力學分析包括找形、自就歷程準則、工作機理工科穩步力作用下的性能等。張拉整體結構的幾何形狀同時依賴于構件的初始幾何形狀、關聯結構（拓撲）及形成一定剛度的自應力的存在。另外這種結構在外力作用下的變形（與自應力的效果不同）也提出了其它結構問題，首先它屬于臨界類體系：結構在外荷載過程中剛度不斷發生變化，傳力途徑也就隨之改變：其次這種結構只能在考慮了幾何非線性甚至材料非線性時才能分析。