開合屋蓋的應(yīng)用面非常廣闊，小到別墅、停車庫、天文臺(tái)，大到體育場、機(jī)場、橋梁等。最早的開合屋蓋可以追溯到古羅馬廢墟中的遺址，它是由Vespusian于公元70 年開始設(shè)計(jì)，于公元 82 年由 Domitian完成的柯羅西姆橢圓形大劇場，從復(fù)原圖的資料看，其上部由索結(jié)構(gòu)支撐的亞麻遮陽蓬可以由奴隸們負(fù)責(zé)開啟，雖然其具體的覆蓋程度還存在種種的推測，但可以說是開合屋蓋的最早雛形。

現(xiàn)代，開合屋蓋結(jié)構(gòu)更多地被應(yīng)用到了體育建筑領(lǐng)域。由于具有開合屋蓋的體育建筑既可以不受自然界不利氣候的影響，又能夠保持具有自然氣息的運(yùn)動(dòng)環(huán)境，還可以保證奧運(yùn)會(huì)、世界杯等重要比賽的如期舉行，所以迅速地受到了各界的青睞。開合屋蓋在體育建筑中的運(yùn)用現(xiàn)代較早地出現(xiàn)于1961年美國匹茲堡市民體育場(會(huì)堂)，這是一個(gè)直徑127m的圓形大廳，有固定座位9200個(gè)，臨時(shí)座位4400個(gè)，原為用于演出歌劇的室外劇場，此后隨著對(duì)室內(nèi)比賽如籃球、冰球的呼聲越來越高，于是加建了可開合的八瓣不銹鋼屋蓋，其開合方式為鋼結(jié)構(gòu)支撐的剛性屋蓋作平行和旋轉(zhuǎn)搭接開合，屋面材料為鋁合金板材(圖1)。

近些年，世界各國普遍對(duì)開合屋蓋體育建筑產(chǎn)生了很大的關(guān)注，產(chǎn)生了多個(gè)優(yōu)秀的開合屋蓋體育建筑，以日本、德國、加拿大、美國所建的開合屋蓋體育建筑為代表，其中日本無論在開合屋蓋結(jié)構(gòu)的技術(shù)方面、還是在開合屋蓋建筑的數(shù)量方面都具有很大優(yōu)勢。1989年在加拿大多倫多建成了直徑 208m 的天空穹頂(Sky Dome)體育場，是開合屋蓋的代表作之一，其屋面面積3.24萬m2，鋼結(jié)構(gòu)與屋面材料總重量達(dá)到1萬t，其中可移動(dòng)的三塊屋蓋6348t，開啟一次需要 20min。加拿大多倫多天空穹頂是世界上第一座采用現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)技術(shù)的大型帶有開閉式屋蓋的體育場。其屋蓋采用鋼結(jié)構(gòu)，跨度為205.4m，最大高度為86m，覆蓋面積32374m2，天空穹頂?shù)拈_閉屋蓋是由4塊屋蓋單元組成，由水平移動(dòng)與水平旋轉(zhuǎn)兩種開閉方式的組合而成，目前仍是世界上規(guī)模最大的開閉金屬屋蓋(圖2).

天空穹頂體育場的成功實(shí)現(xiàn)掀起了建造現(xiàn)代大跨度開合屋蓋體育館建筑的浪潮。日本于 1993年建成了直徑為 218m的福岡穹頂(Fukuoka Dome)，其屋面面積約 4.5萬 m2，采用鋼結(jié)構(gòu)和金屬鈦屋面，總重量1.2萬t(圖3)。福岡穹頂平面呈圓形，屋蓋為一個(gè)一分為三的球形穹頂，由三大塊鋼結(jié)構(gòu)屋蓋組成。建筑跨度222m，比賽場內(nèi)部空間直徑為 200.4m，頂高 68.1m，屋面材料由高耐久性鈦板鋪蓋而成，開口率為60％，基本覆蓋了比賽場地。屋蓋的開啟形式分全閉0°、全開120°及半開60 °狀態(tài)，并利用自鎖裝置使之保持在各自軌道的結(jié)構(gòu)體中，可轉(zhuǎn)動(dòng)的兩塊各重4000t，開啟一次需 20min。

此后各國相繼上馬了數(shù)十個(gè)具有開合屋蓋的體育場館，如美國的亞利桑那州菲尼克斯棒球場(1998年)、日本大分縣體育場(2001年)、豐田體育場(2001年，圖4)、韓國釜山世界杯體育場(2002年)等。但由于開合屋蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)要求復(fù)雜、建設(shè)費(fèi)用高，建設(shè)總量上仍然較少，2006年德國世界杯的12座體育場中，只有法蘭克福銀行體育場和沙爾克蓋爾森基興體育場采用開合屋蓋。從新近建設(shè)實(shí)踐看，以PTEF膜為代表柔性屋面材料由于具有自重輕、具有伸縮性、自潔性、使用安全可靠、施工速度快、造型富有時(shí)代感等優(yōu)點(diǎn)，被大量運(yùn)用在開合屋蓋的活動(dòng)屋蓋部分(表1)。

隨著歐、美、日、韓等國相繼在體育建筑的開合屋蓋技術(shù)上取得重大進(jìn)展，我國也借著2008年北京奧運(yùn)會(huì)而實(shí)現(xiàn)“零”的突破。然而，國內(nèi)對(duì)可開合屋蓋結(jié)構(gòu)體系的研究尚處于理論和實(shí)踐摸索階段，小跨度的開閉屋蓋結(jié)構(gòu)建筑有了一定的發(fā)展，近年建成了包括南通市體育會(huì)展中心體育場、上海旗忠網(wǎng)球中心、杭州黃龍網(wǎng)球館在內(nèi)的3座較大型開合屋蓋體育建筑，其中，南通市體育會(huì)展中心體育場是國內(nèi)目前已建成的規(guī)模最大的開合屋蓋體育建筑。

總體看來，隨著綜合國力的增強(qiáng)和體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，開合屋蓋結(jié)構(gòu)在我國會(huì)有更多的應(yīng)用機(jī)會(huì)，而開合屋蓋體育建筑作為大型公共建筑，其設(shè)計(jì)與建設(shè)應(yīng)更加科學(xué)、客觀。