當世界即將邁入21世紀之際，回顧人類發(fā)展的歷史，就可發(fā)現(xiàn)其中一個顯著的特點就是其活動空間的不斷改善與擴充。遠古伊始，人類或挖洞穴居、或構木為巢，僅是為爭取勝一個生存的空間，隨著科學技術的發(fā)展，人們懂得運用各種材料建造出更牢固、更舒適的空間。從古羅馬的圣彼得大教堂到當今英國正在興建的“千年穹頂”，其直徑由42m擴大到320m，就是一個鮮明的例證。20世紀人類的活動更加走向開放，人們已不再閉關自守，而是不斷擴大國與國、洲與洲以至全世界范圍的交流。這種需求必然會影響人類建設的格局。在各種交流活動中，體育比賽無異是一種更激動人心的方式。因此，奧林匹克體育競賽館、世界杯足球比賽場……就在世界各地堀起。學術、文化、藝術與商業(yè)上的交流促使一些大城市建成了規(guī)模龐大的會議展覽中心，此外，各種臨時性與永久性的博覽會，也要求提供上萬平方米的面積。為了進行交流，人們要更多地乖坐飛機旅行，20世紀是噴氣式客機的世紀，因而大規(guī)模的候機大廳與飛機庫就在本世紀誕生。
　　
　　這些建筑都有毫無例外地要求一個大的活動空間，因而跨度大、自重輕、造型富于變化就成為這些建筑的共同特征，有時還要求所圍護的空間能夠隨時開啟與閉合?？v觀建筑結構的發(fā)展歷史，三維的空間結構是更能滿足以上要求的，往往成為眾多結構方案中的很好的選。在人類古老的建筑中早就已經出現(xiàn)了空間結構的痕跡，例如我國半坡遺址的居屋就是一個原始的空間骨架，而北美印第安人從他們始祖繼承下來的棚屋，其以枝條搭成的穹頂與現(xiàn)代網殼則有驚人的類似。其后，自歐洲文藝復興時代所出現(xiàn)的教堂建筑，以磚石構成的穹頂雖然又厚又重，但在某種程度上仍體現(xiàn)了空間作用。然而現(xiàn)代空間結構的出現(xiàn)，應該從20世紀初期興建的鋼筋混凝土薄殼算起，這應該道德歸功于先進建筑材料—鋼鐵與混凝土的誕生。第次世界大戰(zhàn)之后，百廢待興，大量的建筑使空間結構走向蓬勃發(fā)展的康莊大道.50年代后期以桿件組成的空間網格結構嶄露頭角，其中平板形的稱為網架，曲面形的稱為網殼。這種結構的桿件以鋼、木或鋁合金制成，通過節(jié)點組合成網狀結構。以后又陸續(xù)出現(xiàn)了以受拉來主要受力特征的張拉結構，起初有以鋼索承重的懸索結構，其后則有以合成材料制成建筑織物來受力的膜結構。就結構自重而言，從磚石穹頂?shù)?400㎏/㎡減少到膜結構的10㎏/㎡，說明了建筑結構飛躍的進步。因此，空間結構已成為本世紀建筑結構學科中更重要與更活躍的發(fā)展領域之一。
　　
　　空間結構建造及其所采用的技術往往反映了一個更好的建筑技術的水平，一些規(guī)模宏大、形式新穎、技術先進的大型空間結構也成為一個更好的經濟實力與建筑技術水平的重要標志。近年來，世界各國在體育場館、會議展覽中心與機場的大規(guī)模建筑中采用了不少引人注目功能的要求。集中反映了當今的世界潮流，下面擬就體育建筑中采用空間結構后些典型工程加以評述，并對中國今后空間結構的發(fā)展提出一些看法。
　　
　　體育建筑一直是空間結構應用的廣泛領域，其中網架又是在早期建造得更多的一種結構類型，60年代在美國洛杉磯加利福尼亞大學體育館采用的網架結構啟發(fā)下，中國用自己的力量設計與建造了很好的都體育館。當時加州大學體育館的尺寸是91m×122m，采用正放四角錐網架，而很好的都體育館的尺寸則是99m×112m，采用兩向正交斜放網架。這個大跨度網架的成功興建大大推動了網架在體育建筑中的應用，此后一些省市的主體育館幾乎無一例外地都有采用網架結構.1990年北京為亞運會所建設的13項大中型體育館中，就有半數(shù)以上采用了網架結構，可見其影響之深遠。近年來，可能由于平板型網架的外形過于單調，失去了建筑師們的偏愛。另外，由于計算機的迅猛發(fā)民展使曲面形網殼的設計與制作大為方便，因而在體育建筑中網殼的應用有逐步上升的趨勢，特別是穹頂幾乎風靡了日本全國。穹頂（dome）就其原意來說是一個半圓形的頂蓋，而用網殼建造穹頂并非新事，早在本世紀初，德國工程師施威德勒（Schwedler）就發(fā)明了一 種肋環(huán)斜桿型的網殼，這種以他名字命名的網殼一直在圓形屋頂?shù)慕ㄔO流傳。70年代美國休斯頓的宇宙穹頂（Astrodome）和新奧爾良的超級穹頂（Superdome）也分別以196m和207m的直徑保持了多年的網殼大跨度記錄。90年代這種穹頂在日本得到了振興，其名稱為被音譯為“多姆”（卜-），其外形也不限制為圓形了。一些城市的體育館都有被稱為“多姆”，象大阪、名古屋、大館、熊本以及札幌、仙臺等地已建成或準備興建的“多姆”就不下二來個。這種穹頂?shù)奶攸c是，不僅可以用作體育比賽，還可以用作多種文化活動與展覽的場所，這正符合了人們要求交流的需要，同時在建筑與結構上也有所創(chuàng)新。
　　
　　日本名古屋穹頂是當前世界上跨度更大的單層網殼。該體育館整個圓形建筑的直徑為229.6m，支承在看臺框架柱頂?shù)奈萆w直徑則有187.2m，采用以鋼管構成的三向網格。每個節(jié)點上都有六根桿件相交，采用直徑為1.45m的加肋圓環(huán)，鋼管桿件與圓環(huán)焊接，成為能承受軸向力與彎矩的剛性節(jié)點。由于羅馬尼亞布加勒斯特穹頂?shù)膯螌泳W殼（直徑93.5m）在1961年的一次暴風雪后出現(xiàn)過倒塌事故，大跨度的單層網殼一直被視為禁區(qū)。名古屋穹頂之所以獲得突破性的進展是與科研工作分不開的。在設計中曾對各種荷載情況以及抗震、穩(wěn)定與施工過程中的缺陷進行了詳細的設計。