膜结构设计的特殊性

　　膜结构不同于一般的传统结构，由于不存在稳定的无应力状态，需要施加一定的预张力才能形成结构的基本形态和抵抗外部荷载的能力。为了使膜结构可称为“结构”，需要对曲面施加的预应力作计算分析，保证曲面造型同时有一定的结构承载力和刚度，所以膜结构的设计过程需要分为两个阶段:形态分析和荷载状态分析。

　　1.形态分析阶段

　　在形态分析阶段中包含初始(几何)形态建立和初始形态的确定。

　　(1)初始(几何)形态建立是建筑师根据其设计经验灵感和造型规律创造出的建筑形式，这是整个体系进行深化的基础，立足于此，相关的工作得到相应的开展。

　　(2)初始形态的确定，即通常所说的“找形”。事实上，找形的目的不仅仅是找出一个满足平衡的形状，还包括对所找出曲面的预应力及刚度的分析，或者说是对曲面的病态判别及其修改。

　　总之，膜结构的“自由造型”需要满足力学平衡。他的造型设计，需要建筑师与结构师共同完成。

　　2.荷载状态分析阶段

　　荷载是分析检验能否在风或雪等环境下正常工作，不发生过大的变形、褶皱和松弛等情况。

　　作用在膜结构上的外荷载一般有自重、雪荷载、风荷载、温度应力等，这些因素都会对膜结构的设计产生一定的影响，从而决定最终的造型可能。从结构的设计、使用和美观等角度来说，都不应出现膜面的褶皱和索的松弛现象。若不然，应重新进行形态分析，直到形态和荷载分析均达到要求。

　　正是由于膜结构所用的材料的特殊性决定了其结构设计的特殊性，区别于一般传统的建筑设计中的结构设计。