什么是充气结构?

[拼音]：chongqi jiegou

[外文]：pneumatic structure

用薄膜材料制成的构件充入空气后而形成的房屋结构。

充气结构于20世纪40年代开始应用，可作为体育场、展览厅、仓库、战地医院等。特别适宜于轻便流动的临时性建筑和半永久性建筑。充气结构具有重量轻、跨度大、构造简单、施工方便、建筑造型灵活等优点；其缺点是隔热性、防火性较差，且有漏气问题需要持续供气。

充气结构主要有气承式和气囊式两种结构形式。

（1）气承式结构是直接用单层薄膜作为屋面和外墙，将周边锚固在圈梁或地梁上，充气后形成圆筒状、球状或其他形状的建筑物（图1，见彩图）。室内气压为室外气压的1.001～1.003倍。人和物通过气锁出入口进出。为减小薄膜拉力、增大结构跨度，气承式结构薄膜上面可设置钢索网。

（2）气囊式结构是将空气充入由薄膜制成的气囊，形成柱、梁、拱、板、壳等基本构件，再将这些构件连接组合而成的建筑物（图2）。气囊中的气压为室外气压的2～7倍，故是一种高压体系。

充气结构一般按几何非线性薄膜理论分析，用有限元法、迭代法等计算薄膜的内力和变位，并需考虑材料老化和强度下降的影响。

薄膜材料主要有玻璃纤维布、塑料薄膜、金属编织物等，其中用得最多的是玻璃纤维布，其表面可涂聚四氟乙烯等类涂料，以增加耐久性和防火性。薄膜材料的接缝可采用熔接、粘接和缝合等三种形式。

气承式结构的施工安装是先架设圈梁或地梁，竖立出入口，铺开薄膜材料，然后进行锚固连接，安装充气设备，关紧出入口，开动设备充气。

参考书目

T.黑尔措格著，赵汉光译：《充气结构》，上海科学技术出版社，上海，1983。(Thomas Herzog，Pneumatic Structures，Crosby Lockwood Staples，London，1977.)