开合屋盖也称移动屋顶，起源于西文现代艺术中的动态建筑，动态建筑与固定建筑最大的不同点是在三维空间中引入了运动，可以称其为“四维建筑”这种动态建筑改变了传统建筑固定的空间形态，通过主体结构构件的运动，使建筑可以根据使用功能和使用要求的变化而提供变化的空间.开合屋盖综合了建筑、结构、机械、自动控制等多学科技术，利用高科技切实地为功能、为环境、为艺术形象服务，在一定程度上拓宽了建筑技术和建筑审美的新视野。我国著名建筑大师马国馨院士把开合屋盖式的体育建筑称为“第三代体育建筑”。开合结构是现代体育建筑的一个重要发展趋势，与常规建筑形式相比，开合结构具有三个突出的特点：回归自然性、不受不利天气影响的功能性和综合体育功能的可实现性。据统计目前国际上已成功建成几百座各类型的开合结构建筑，为当地带来了很好的经济和社会效益，成为当地的标志性建筑之一，也为开合结构的研究和发展提供了很好的工程实践，如美国匹得堡会堂、日本福冈体育馆和美国西雅图棒球场等。目前我国对开合结构的研究还处于起步阶段，无论在理论研究还是工程实践上都存在许多课题有待解决，可查的相关文献资料主要局限于对国外几个具体工程的介绍上，国内对这方面的研究更是几乎处于空白状态，尽管己设计建成的有钓鱼台国宾馆网球馆、上海中芯游泳馆、上海旗忠森林开合式网球馆等，江苏南通体育场等。随着经济和技术的发展，我国各地区对建造大型开合屋盖结构的需求将更将强烈，对这种结构进行符合国情的深入、系统研究刻不容缓。
Kaz uo I shii在<<RetractableR oofS tructures>>一文中提出开合结构的定义。开合屋盖结构是“一种在很短时间内可以把部分或全部屋盖移动或开合的结构型式，建筑物在可动屋面开启或关闭的两个状态下都可以使用”。开合结构的开启或关闭所需的时间一般为10-30min，运动过程可以采用机械控制，比如仅靠自重使屋盖落下而开启，或者采用全自动化控制。开合结构的效率通常以开启率来衡量，对于不同的功能用途，开启率要求也各不相同，一般认为75%就是较好的开启率。
根据全天候及多功能的需要，可以将屋盖打开或关闭，如当强烈风雪，需要隔声，雨天进行比赛以及演电影或演出节目时可以关闭：如天气晴朗进行各种体育比赛则可开启，享受自然天气之美，更能提高体育场效果，此外，屋盖开启后室内外融为一体，特别是夜晚，更有一种特殊感受。
与非开合结构相比，开合结构的受力特点主要表现在：
（1）各屋顶的轮廓尺寸对开合结构的受力特性有很大影响。因开合结构的各片屋项，相对于非开合结构来说，在一定程度上减弱了屋顶结构作为空间结构整体受力的特点，甚至有可能蜕变为单向受力；
（2）各片屋顶在开启状态、闭合状态以及在开启或闭合的过程中，其受载情况各不相同。在全封闭状态与全开启状态受力较明确，完全可以应用常规方法进行分析，但在开启或关闭的过程中，由于风向与风速变化、温度、雪载引起的偏心荷载，轨道摩擦以及行走速度、轨道接缝、缓冲装置、轨道安装误差引起的冲击力，甚至地震力的作用，其受力状态相当复杂，往往造成可动屋顶在运行过程中左右摇动、上浮。因此，有必要对机械体系有关构件进行受力分析并作相应的构造处理。多伦多天空弯顶和福冈弯顶体育馆的行走小车的上下左右四面都分别设有车轮，以承受上部屋顶的反力，防止屋顶上浮和屋顶的左右摇晃；
（3）风向与风速大小以及屋顶是否有积雪等因素对开合结构所处的状态(全开启、半开启、全封闭状态)起决定作用性作用。结合开合结构的成功经验，建议开合结构的设计应做相应的模型试验，以确保结构受力合理，使各可动屋顶运行安全可靠。
开合屋盖结构的基本组成体系： 开合结构为满足全开启、半开启和全封闭三种状态的功能要求，其基本组成体系为建筑体系、机械体系、电气体系和机械油压体系。
建筑体系： 主要指结构受力体系，包括上部结构、下部结构和基础。
机械体系： 主要包括轨道、行走小车、驱动装置、制动装置、缓冲装置。
电气体系： 指控制开合结构正常运行、制动、安全性检测等方面的控制体系，由计算机进行数据处理，发出执行指令进行控制。
一般分为三种控制方式：全自动方式、远距离手动控制及局部手动控制。
机械油压体系：该体系是抵抗地震、强风作用的阻尼体系与锁定体系。
开合屋盖结构开合方式的选取直接影响到建筑功能的实现、室内外建筑效果的表现、屋盖下部支承结构的选型及机械行走和电气控制系统的设计等诸方面因素。从已建的开合结构来看，屋顶开启主要有两种方式：
（1）屋顶自身形状发生改变实现开启，如膜屋面褶皱式开合；
（2）将屋盖系统分为若干片单元，每片自身形状不变，通过移动实现单元片重叠或折叠，从而实现开启，如刚性屋面轨道式开启。对己建工程进行分类，有利于吸取工程经验，指导工程实践。
按开启和关闭的结构部位不同，可分为屋盖的开合和基础以上整体建筑的开合(如筑波大学游泳馆)两种，其中屋盖的开合占绝大多数。根据开合机理对屋盖体系的开合方式进行分类，开合方式可分为水平移动方式、空间移动方式、绕轴转动方式、折叠方式、组合方式及可展析架十柔性屋面材料。
这种移动方式是从桥式起重机技术的基础发展起来的，是比较成熟的一种开合方式，由于其突出的安全性，为世界上的大型开合结构所广泛采用。典型工程有图1.3.1所示的日本有明体育馆.图1.3.2所示的日本海洋穹顶和图1.3.3所示的美国休斯敦Minute Maid Park棒球场等。
空间移动方式是开合屋盖就更最近的发展趋势。可动屋面一般面积不大，且采用轻型屋面材料为主，屋盖开启率比较小，而且设计难道最高，但由于能满足建筑外形的美观需要，现越来越受青睐，典型工程有图1.3.4所示的日本大分县穹顶、图1.3.5所示的日本小松穹顶、图1.3.6所示的荷兰阿姆斯特丹体育馆等。
绕轴旋转方式分为绕竖轴旋转和绕水平轴旋转两种方式。 绕竖轴旋转方式通常要求对屋盖建筑平面进行放射形的扇形条状划分，可动屋面在水平的圆弧轨道上移动，而且有一个竖直的转动轴。这种形式较适合扇形或圆形建筑。第一个采用现代牵引技术的开合屋盖结构采用的就是这种开合方式。典型工程有图1.3.7所示的美国米勒球场和图1.3.8所示的美国匹兹堡市民体育场等。 绕水平轴旋转方式也是可动屋面绕轴旋转，但旋转轴是水平的，这种形式较适合于小型的开合屋盖结构。典型工程有图1.3.9所示的昆明世博会艺术广场众席雨棚和图1.3.10所示的德国2000年博览会VenezueLan PaviIIion等。
对于一些大型的开合屋盖结构，为了满足建筑上足够大的开启率，会采用以上各种开合方式的组合，采用最多的就是水平移动+绕竖轴旋转方式。典型的工程有图1.3.11所示的日本求穹顶，完全开启时，开启率达到100%，但是这时需要额外占用场外面积。图1.3.12所示的加拿大多伦多天空穹顶，开启率可达91%，在世界上产生了很大的轰动效应，掀起了世界上建造现代大跨度开合屋盖结构的新浪潮。
采用这种开合方式的屋盖结构的屋面材料都是柔性膜材，利用折叠原理把屋面材料折叠或卷起来，达到屋面开启的目的。典型工程为图1.3.13所示的加拿大默特利尔奥运会体育场。这种以膜材折叠形式的开合屋盖结构存在着一定的内在缺陷，在使用中风雨等的影响会使开合运行出现故障或膜材料被撕裂，每年的维修费用非常高。所以其进一步的发展受到了制约，目前只在小跨度建筑上采用。
该种开合方式利用了可展桁架的开合性能，以可展桁架实现开合，柔性屋面材料只是座位覆盖材料。目前这种开合方式还处在起步阶段，而且可展桁架技术的发展主要目的在于快速建造而不是在于开合屋盖结构。图1.3.14为采用这种开合方式的美国休斯敦ReIiant体育馆。
从我国目前研究现状考虑，我国尚无建造带活动屋盖的大型体育馆的成功经验，需要我们从中小型开合屋盖结构的研发开始，不断积累各种形式可动屋盖的设计施工经验。我相信，由我国自主设计建造的大型开合结构一定会在不久的将来成为现实。
从我国目前研究现状考虑，我国尚无建造带活动屋盖的大型体育馆的成功经验，需要我们从中小型开合屋盖结构的研发开始，不断积累各种形式可动屋盖的设计施工经验。我相信，由我国自主设计建造的大型开合结构一定会在不久的将来成为现实。
