一、膜結構采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，用分項系數的設計表達式進行計算。

　　二、膜結構應根據建筑物的性質和等級、使用年限、使用功能、結構跨度、防火要求、地區自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。

　　三、膜結構的設計應根據荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。

　　四、膜結構的設計內容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。

　　五、對膜結構的形狀設計、荷載分析、裁剪設計，應在考慮施工過程的基礎上進行一體化的設計。

　　六、膜材只能承受拉力，不能承受壓力和彎矩。

　　七、膜面的主應力應小于膜材的強度設計值，在荷載長期作用下，最小主應力應大于等于維持其初始平衡形狀的應力值。

　　八、膜結構一體化設計時，應考慮膜材的松弛、徐變、老化。

　　九、膜結構設計時，應考慮使用階段膜材替換對整體結構的影響。

　　十、膜結構設計應考慮膜材破壞時，支承結構仍應保持自身的強度、剛度及穩定性。

　　膜材分類編輯

　　膜材分類

　　目前建筑膜材廣泛認可的標準是日本JISA-93所規定的A、B、C三類，是根據其防火性能的優劣來劃分的。

　　A類

　　A類，以玻璃纖維織物為基材涂PTFE而成；

　　B類

　　B類次之，以玻璃纖維織物為基材涂PVC而成；

　　C類

　　C類是三類中最次的，以聚酯（滌綸）織物為基材涂PVC而成。按涂層材料分，有聚四（PTFE）、聚偏（PVDF）、聚（PVF）、聚（PVC）、聚氨酯

　　1.張拉膜結構作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于其獨特的形態及膜材本身的性能。恰由于此，用膜結構可以創造出傳統建筑體系無法實現的設計方案。1、 輕質：張力結構自重小的原因在于它依靠預應力形態而非材料來保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建筑結構的小得多，但卻具有良好的穩定性。建筑師可以利用其輕質大跨的特點設計和組織結構細部構件，將其輕盈和穩定的結構特性有機地統一起來。2、 透光性：透光性是現代膜結構最被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度，這對于建筑節能十分重要。對于一些要求光照多且亮度高的商業建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用，膜材透光性可為建筑設計提供更大的美學創作空間。夜晚，透光性將膜結構變成了光的雕塑。膜材透光性是由它的基層纖維、涂層及其顏色所決定的。標準膜材的光譜透射比在10%~20%之間，有的膜材的光譜透射比可以達到40%，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調節。通過膜材和透光保溫材料的適當組合，可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個百分點，膜屋面對于人眼來說依然是發亮和透光的，具有輕型屋面的觀感。3、柔性：張拉膜結構不是剛性的，其在風荷載或雪荷載的作用下會產生變形。膜結構通過變形來適應外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小，直至能更有效抵抗該荷載。張拉結構的靈活性使其可以產生很大的位移而不發生性變形。膜材的彈性性能和預應力水平決定了膜結構的變形和反應。適應自然的柔性特點可以激發人們的建筑設計靈感。不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性，不會因折疊而產生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實現可移動、可展開結構的基礎和前提。4、 雕塑感：張拉膜結構的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。負高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結構看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮于天地之間。無論室內還是室外這種雕塑般的質感都令人激動。張拉膜結構可使建筑師設計出各種張力自平衡、復雜且生動的空間形式。在一天內隨著光線的變化，雕塑般的膜結構通過光與影而呈現出不同的形態。日出和日落時，低入射角度的光線將突現屋頂的曲率和浮雕效果，太陽位于遠地點時，膜結構的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，經過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。5、 安全性：按照現有的各國規范和指南設計的的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩定性。由于輕型結構自重較輕，即使發生意外坍塌，其危險性也較傳統建筑結構小。膜結構發生撕裂時，若結構布置能保證桅桿、梁等剛性支承構件不發生坍塌，其危險性會更小。膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態承載。當然，結構的布置和形狀要根據荷載情況來進行設計和調整。設計要確何膜面與其輔助結構協調工作，以避免力在膜面或輔助結構上集中而達結構破壞的臨界值。大跨度建筑及作為其核心的空間結構技術的發展狀況是代表一個國家建筑科技水平的重要標志之一。本文就空間網格結構和張力結構兩大類介紹了國內外（但主要是國外）空間結構的發展現狀和前景。對這一領域幾個重要理論問題，包括空間結構的形態分析理論、大跨柔性屬蓋的動力風效應、網殼結構的穩定性和抗震性能等問題的研究提出了看法。 一、概 述 在這實際的三維世界里，任何結構物本質上都是空間性質的，只不過出于簡化設計和建造的目的，人們在許多場合把它們分解成一片片平面結構來進行構造和計算。與此同時，無法進行簡單分解的真正意義上的空間體系也始終沒有停止其自身的發展，而且日益顯示出一般平面結構無法比擬的豐富多彩和創造潛力，體現出大自然的美麗和神奇。空間結構的工作性能不僅僅表現在三維受力，而且還由于它們通過合理的曲面形體來有效抵抗外荷載的作用。當跨度增大時，空間結構就愈能顯示出它們優異的技術經濟性能。事實上，當跨度達到一定程度后，一般平面結構往往已難于成為合理的選擇。從國內外工程實踐來看，大跨度建筑多數采用各種形式的空間結構體系。 近二十余年來，各種類型的大跨空間結構在美、日、歐等發達國家發展很快。建筑物的跨度和規模越來越大，目前，尺度達150m以上的超大規模建筑已非個別；結構形式豐富多彩，采用了許多新材料和新技術，發展了許多新的空間結構形式。例如1975年建成的美國新奧爾良"超級穹頂"（Superdome），直徑207m，現在這一地位已被1993年建成夏徑為222m的日本福岡體育館所取代，但后者更的特點是它的可開合性：它的球形屋蓋由三塊可旋轉的扇形網殼組成，扇形沿圓周導軌移動，體育館即可呈全封閉、開啟1／3或開啟2／3等不同狀態。1983年建成的加拿大卡爾加里體育館采用雙曲拋物面索網屋蓋，其圓形平面直徑135m，它是為1988年冬季修建的，外形極為美觀。70年代以來，由于結構使用織物材料的改進，膜結構或索-膜結構（用索加強的膜結構）獲得了發展，美國建造了許多規模很大的氣承式索-膜結構；1988年東京建成的"后樂園"棒球館，也采用這種結構技術尤為先進，其近似圓形平面的直徑為204m；美國亞特蘭大為1996年修建的"佐治亞穹頂"（Geogia Dome，1992年建成）采用新穎的整體張拉式索一膜結構，其準橢圓形平面的輪廓尺寸達192mX241m。許多宏偉而富有特色的大跨度建筑已成為當地的象征性標志和的人文景觀。 由于經濟和文化發展的需要，人們還在不斷追求覆蓋更大的空間，例如有人設想將整個街區、整個廣場、甚至整個山谷覆蓋起來形成一個可人工控制氣候的人聚環境或休閑環境；為了發掘和保護古代陵墓和重要古跡，也有人設想采用超大跨度結構物將其覆蓋起來形成封閉的環境。目前某些發達國家正在進行尺度為300m以上的超大跨度空間結構的設計方案探討。 可以這樣說，大跨空間結構是最近三十多年來發展最快的結構形式。國際《空間結構》雜志主編馬考夫斯基（Z.S.Makowski）說：在60年代"空間結構還被認為是一種興趣但仍屬陌生的非傳統結構，然而今天已被全世界廣泛接受。"從今天來看，大跨度和超大跨度建筑物及作為其核心的空間結構技術的發展狀況已成為代表一個國家建筑科技水平的重要標志之一。 世界各國為大跨度空間結構的發展投入了大量的研究經費。例如，早在20年前美國土木工程學會曾組織了為期 10年的空間結構研究計劃，投入經費 1550萬美元。同一時期，西德由斯圖加特大學主持組織了一個"大跨度空間結構綜合研究計劃"，每年研究經費100萬馬克以上。這些研究工作為各國大跨度建筑的蓬勃發展奠定了堅實的理論基礎和技術條件。國際殼體和空間結構學會（IASS）每年定期舉行年會和各種學術交流活動，是目前的學術團體之一。 我國大跨度空間結構的基礎原來比較薄弱，但隨著國家經濟實力的增強和社會發展的需要，近十余年來也取得了比較迅猛的發展。工程實踐的數量較多，空間結構的類型和形式逐漸趨向多樣化，相應的理論研究和設計技術也逐步完善。以北京（1990）、哈爾濱冬季（1996）、上海八運會（1997）的許多體育建筑為代表的一系列大跨空間結構--作為我國建筑科技進步的某種象征在國內外都取得了一定影響。

　　本公司進行索膜結構設計的軟件有四種，分別為EASY 7.0，SMCAD，3D3S，STAAD PRO，其中前面兩種主要是作為膜的找形和裁剪設計，而后面兩種則作為鋼結構的計算和基礎的設計。下面分別對每一種軟件進行簡單的介紹。 EASY 7.0是從德國進口的采用較早的一種膜結構設計軟件，該軟件采用力密度法原理進行找形，同時采用測地線原理對空間曲面展開成平面進行裁剪下料。無數個工程實例證明，該軟件是得信賴的，同時也是和經濟的一種設計軟件，目前在世界范圍內也得到很大的推廣。SMCAD是主要由上海交通大學開發的一種空間結構軟件，主要是為膜結構的設計服務。該軟件采用第三牛頓定理對膜結構進行找形，同時采用熱應力原理進行裁剪下料。該軟件在設計過程中，能保證膜和鋼結構的同步設計，使整個結構的變形和位移得到控制。使安全和經濟指標得到了很大的保障。雖然使用時間較短，但得到了專家的一致好評，并于2004年通過了國際鑒定，有后來居上的勢頭。

　　3D3S是由上海同濟大學開發的專門進行鋼結構設計的軟件，該軟件從4.0版本發展到今天的8.0版本，不斷吸收實際經驗，也不斷的得到提高和改善。該軟件和CAD完美的結合，采用空間建模方式，比較完美的模擬工程實例。無論是從廠房的設計到高層結構的驗算，從結構線性分析到結構非線性分析，都經受了較大的考驗。不愧是國內結構工程師從事設計的一件。STAAD PRO是最早從美國進口的鋼結構設計軟件，它主要采用美國規范，比較能跟國際接軌。在進行較復雜的結構體系時，一般常用該軟件。其實并不僅僅它是從美國進口而來，因為無論是在軟件的功能和穩定性方面，以及計算結果都得到很高的評價。

　　綜上所述，我公司在進行索膜結構設計時，都是采用兩種軟件進行計算和驗算，對計算結果，結合工程師的經驗進行優化處理，力爭每個工程既經濟又安全，符合國家規范，滿足客戶的經濟要求。

　　景觀張拉膜作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于其獨特的形態及膜材本身的性能。恰由于此，用膜結構可以創造出傳統建筑體系無法實現的設計方案。輕質張力結構自重小的原因在于它依靠預應力形態而非材料來保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建筑結構的小得多，但卻具有良好的穩定性。建筑師可以利用其輕質大跨的特點設計和組織結構細部構件，將其輕盈和穩定的結構特性有機地統一起來。

　　透光性是現代膜結構最被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度，這對于建筑節能十分重要。對于一些要求光照多且亮度高的商業建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用，膜材透光性可為建筑設計提供更大的美學創作空間。夜晚，透光性將膜結構變成了光的雕塑。 膜材透光性是由它的基層纖維、涂層及其顏色所決定的。標準膜材的光譜透射比在10%~20%之間，有的膜材的光譜透射比可以達到40%，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調節。通過膜材和透光保溫材料的適當組合，可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個百分點，膜屋面對于人眼來說依然是發亮和透光的，具有輕型屋面的觀感 [2] 。柔性 張拉膜結構不是剛性的，其在風荷載或雪荷載的作用下會產生變形。膜結構通過變形來適應外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小，直至能更有效抵抗該荷載。張拉結構的靈活性使其可以產生很大的位移而不發生性變形。膜材的彈性性能和預應力水平決定了膜結構的變形和反應。適應自然的柔性特點可以激發人們的建筑設計靈感。不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性，不會因折疊而產生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實現可移動、可展開結構的基礎和前提。