在弗雷 · 奥托之前，没有人对膜结构进行过细致系统地研究，这种轻型的空间结构一直停留在原始帐篷的形态。20世纪50年代，奥托第一次使用膜结构，自此，柔性膜结构建筑开始风靡全球。从美国到沙特，不同气候条件的国家都采用膜结构建造临时或永久的建筑。中国稍晚一些，90年代后期在上海也建成了膜结构的虹口体育场和徐家汇八万人体育场。
从1955年到1972年，弗雷 · 奥托引领膜结构完成了从临时性的展览构筑物到正式的大跨度封闭体育场馆的跨越。其间，大致可以划分为两个阶段：皂膜试验与张拉膜阶段、索网模型试验与索网膜阶段。
1. 皂膜试验与张拉膜结构
弗雷 · 奥托通过皂膜试验开始了对柔性结构系统的研究。在短短几年中就发展了现代张拉结构的几种最重要的基本形式并在实际工程中得到了应用，包括四点支撑膜结构、拱形支撑膜结构、星形支撑膜结构以及驼峰膜结构。
（1） 四点支撑膜结构——1955 年卡塞尔联邦花园音乐厅
1955 年在卡塞尔联邦花园建造的音乐厅属于四点支撑膜结构，是最基本的张拉膜结构。这个设计通常被认为是最早的张拉膜结构，它的建成代表了大跨度柔性结构建筑的起步。
（2） 拱形支撑膜结构——1957 年科隆联邦庭院展览入口帐篷
（3） 星形支撑膜结构——1957 年科隆联邦庭院展览歌舞厅
（4）驼峰膜结构——1957 年科隆联邦庭园驼峰展览馆
1957 年科隆联邦庭园展览是弗雷 · 奥托设计建造的预应力帐篷的集中展演。在本次展览中，确立了最早的也是最主要的几种张拉膜形式。这一系列膜结构质轻、大跨度、灵活拆卸安装等特征初步体现出了该种建筑类型可持续的旺盛生命力。自此弗雷 · 奥托声名远扬，开始有机会将柔性膜结构应用于更大跨度、更长寿命的公共建筑中。
2. 索网模型试验与预应力索网结构
1960年，在简单的张拉膜结构基础上，弗雷 · 奥托发展出了更为复杂的张拉体系——预应力索网结构。运用预应力索网结构，从斯图加特轻型建筑研究所屋顶到慕尼黑奥林匹克公园，弗雷 · 奥托完成了大跨度柔性结构建筑类型的确立。
弗雷 · 奥托之后大跨度柔性结构建筑发展
慕尼黑奥林匹克公园之后，世界范围内对大跨度建筑的建设热情空前高涨。与此同时，大跨度建筑设计也开始进入了计算机时代，在弗雷·奥托的基础上逐渐发展出目前为止最先进的柔性结构体系--张拉整体结构。
汉城奥运会击剑馆剖面图
1986年，依据张拉整体结构理论 , 汉城奥运会的体操馆和击剑馆首次应用了张拉整体结构的索穹顶。相较于膜或索的连续张拉结构，张拉整体索穹顶结构能够得到更大跨度的单个穹顶，且结构稳定性增强。在这之后，张拉整体索穹顶结构应用遍地开花 , 其中较具代表性的是亚特兰大奥运会场馆乔治亚穹顶。
单个穹顶跨度超过200m， 覆盖面积达到 34800m2 ，用钢量却不足30kg/m2，充分体现了索穹顶的一个显著特点：随着跨度的增加 , 结构重量的增加不明显。张拉整体索穹顶结构是单纯的大跨度 柔性结构发展的顶端。
在今天，大跨度柔性结构体系在世界范围内被广泛的采用，不仅作为体育馆和足球场，在会展中心、机场等更多建筑类型中都可以看到。弗雷 · 奥托通过试验和设计实践开创的柔性结构体系，成就了现代大跨度公共建筑中不可或缺的部分。
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