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“水立方”是建在旁边游泳中心北京国家体育场在奥林匹克公园为2008年夏季奥运会的游泳比赛，这是世界上大的膜结构工程，除了地面之外，外表都采用了膜结构———ETFE材料，蓝的表面出乎意料的柔软但又很充实，这种材料的寿命为20多年。充气膜结构以水立方的形态进入国人视野，对于大部分国人而言，充气膜结构是一种神奇且神秘的结构形式，与传统建筑大不相同，尤其表现在建造方面。建造灵活。充气膜结构建造灵活，可独立建造，也可与其他永久性建筑连接建造。
气膜结构有单层、双层、气肋式三种形式，充气膜结构一般需要长期不间断地能源供应。大跨度气膜建筑是封闭的空间，并保持一定的室内外气压差。气膜建筑为运用者提供舒适的空间环境。雨雪风等气候情况下都可正常运用，气膜建筑也因其大跨度结构，现已被广泛应用于各类商业活动和大型博览会以及工业煤场，煤仓封闭建筑等。
充气膜结构它是以柔性结构体系来承受风荷载和雪荷载等各种外荷载的作用，由于膜结构的特点以及膜材的性，充气膜结构的设计分析过程也不同于以往的钢筋混凝土和钢结构。充气膜结构的结构计算包括初始形态分析、受荷分析及模态分析等内容。充气膜结构的结构分析包括 3 个阶段:忽略其自身微小的自重和自平衡预张力，不承受外部荷载的零态；在确定的边界条件及施加预应力的分布和大小后所形成的初始态；在外荷载、自重及考虑材料张力作用的工作态。它们之间的膜面主应力方向、预张力的大小变化、形态变形过程和趋势等是相互联系、相互制约的，从全过程、一体化的角度加以考虑。
充气膜结构的力学原理在膜结构中,利用气压使膜产生张力,以此来抵抗外力的结构,称为充气膜结构。根据充气膜结构力学性质的不同进行分类,可分为气承式充气膜结构和气胀式管状充气膜结构(图1、2)。气承式充气膜结构是把大面积的膜材周边固定,利用膜内外两侧的气压差使膜产生张力而形成的结构。典型的结构是将空气充入裁剪成穹顶形状的膜面内部,使膜面鼓起形成穹顶结构这种穹顶被称为充气穹顶图1(a)。将空气充入周边牢固固定的2片膜之间,2片膜各自的力学性质与充气穹顶基本相同。这类结构,统称为气承式。充气膜结构(air: supported structure)。