膜结构(Membrane Structure),也即张拉膜结构(Tesioned Membrane Structure),是
依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成的稳定的承力体系。膜只能承受拉力而不能受
压和弯曲,其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障,因此需制作成凹凸的空间曲面,故习惯
上又称空间膜结构。
古老的膜结构在公元前几千年就已经出现,较早是由天然枝条和兽皮搭成的帐篷
(Pavilion),然后发展到由铁木和帆布制作成各种各样的形状。但是,从欧洲古罗马帝国、中
国汉朝时代到十九世纪末,膜结构几乎处于一个停滞发展的阶段。直到第二次工业革命,化学工
业和工程力学迅速发展,高分子合成材料技术得到大力改进,膜材料摆脱茹毛饮血的状况,现代
膜结构才开始蓬勃发展。另外,两次世界大战也加快了膜结构的发展。
1917年美国兰彻斯特建议利用新发明的电力鼓风机将膜布吹胀,作野战医院,但没有真正
成为使用的产品。1946年,一位名为贝尔德的人为美国军方做了一个直径 15m圆形充气的雷达
罩,由此而衍生出了新的膜结构工业产业。受人注目的是1967年Frei Otto设计的加拿大蒙
特利尔博览会上的西德馆,其以轻质透明有机织片作为顶部结构,开了膜结构商业化的先河。
1970年日本大阪万国博览会上一座气承式膜结构的拟椭圆形美国馆(尺寸140×83.5m),首次
采用了聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物,这是世界上个大跨度的膜结构。以后,膜结
构象雨后春笋,迅速发展。