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悉尼歌剧院采用薄壳结构。壳体是一种曲面构件，主要承受各种作用引起的中平面上的力。薄壳结构是一种曲面薄壁结构，按曲面形式可分为圆柱壳、穹顶壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳。大部分材料是钢筋混凝土。外壳可以充分利用材料的强度，同时集承载和外壳两种功能于一体。