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第一章1.2薄膜结构的发展历程 （四） 自1970年起以后的10多年间，美国又建起了大约8座大型永久性充气膜结构体育馆（Schock，1997），其中1975年建造的密歇根州Pontiac30的“银色穹顶””（Silver Dome）的椭圆平面达220m×159m5其世界最大跨度充气膜结构记录一直保持到了1983年。充气膜结构虽然实现了大型体育场馆的室内化，但也存在着不少问题，特别是气压自动控制系统和融雪热风系统性能不稳定可造成膜面局部下瘪甚至坍塌。已建成的充气膜结构基本上均遇到过类似问题，加之其运行及维护也是一笔不小的开支，美国自1985年以后建造大跨度建筑时就再也没有采用这种结构形式。但日本在1988年东京后乐园棒球馆中仍选择了充气膜结构 （图1.2.13），其平面也为椭圆形，对角线跨度为204m，屋顶高度达61m，其结构设计与以前美国建造的充气膜结构没有太大差别，只是采用双层膜构造并应用了先进的自动控制技术。中央计算机可以自动监测风速、雪压、室内气压以及膜和索的变形和内力，并自动选择最佳方式来控制室内气压和消除积雪，从而保证了膜结构的安全与正常使用。但据曰本同行介绍，由于运行费用昂贵，经营者几乎不堪重负。1992年建成的日本熊本公园穹顶【图1.2.14（a）】在屋盖中央部分采用了悬挂式充气膜结构，该部分实际上是一直径107m的整体性气肋屋盖，并在内部增加了车辐式双层索系【图 1.2.14（b）】。这种组合保证了充气膜一旦漏气，屋盖还有钢索支承不至于塌落。 
图1.2.14熊本公园穹顶 将充气膜结构与其他技术相结合，应用先进的自动控制技术，加上充气膜结构的低造价等因素都可能使它重新受到人们的关注（Ishii，1999）。 充气膜结构的多次事故使David Geiger对充气膜结构的前途产生怀疑，他转而去寻求其他的支承形式。在Fuller的张拉整体(Motro，1984，1997；Lalvani，1996）概念基础上，David Geiger创造性地提出索穹顶（Cable Dome)结构的概念，即以连续的拉索与分散的压杆构成整体结构。索穹顶一般由中心受拉（钢）环梁、径向脊索、环向拉索、受压立杆、斜向对角索及外侧受压（钢砼）环梁组成（图1.2.15)。  索穹顶结构的首次应用是1986年韩国汉城亚运会的体操馆（直径120m）及击剑馆（直径90m)。索穹顶结构在美国的首次应用是1989年建成的Normal市伊利诺斯州立大学红鸟体育馆（图1.2.16）。 该体育馆平面为90m×77m的椭圆形，这也是索穹顶首次应用于非圆形平面。美国建筑师M.Levy对David Geiger的索穹顶结构技术做了进一步改进，他用菱形联方空间网格代替了David Geiger 打型索穹顶的单根辐射状径向脊索，使索穹顶结构的稳定性更好，刚度大大提高，抵抗不对称外荷载或局部荷载的能力也有较大增强。索穹顶屋面被划分为形状相同的菱形空间网格也便于膜片的加工和安装，且膜片与索的连接更为简捷且统一。1990年M.Levy设计完成的佛罗里达州太阳海岸穹顶直径达2101m，是世界首座索穹顶室内足球场。目前世界上最大的索穹顶室内体育馆是1992年完成的，用干1996年亚特兰大奥运会的椭圆平面尺寸达235m×186m的Georgia弯顶【图1.2.17（a、b）】迄今，世界上已建成近十余座类似结构。 
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