膜結構是一種建筑與結構結合的結構體系，是采用高強度柔性薄膜材料與輔助結構通過一定方式使其內部產生一定的預張應力，并形成應力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結構或建筑物主體，并具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結構類型。膜結構是20世紀中期發展起來的一種新型建筑結構類型，它打破了純直線建筑風格的模式，以其的優美曲面造型，簡潔、明快、剛與柔、力與美的組合，給人耳目一新的感覺，同時給建筑設計師提供了更大的想象和創造空間。膜結構具有強烈的時代感和代表性，是集建筑學、結構力學、精細化工、材料科學、計算機技術等為一體的多學科交叉應用工程，具有很高的技術含量和藝術感染力，其曲面可以隨建筑師的設計需要任意變化。結合整體環境，建造出標志性的形象工程，并且實用性強、應用領域廣泛。既可應用了大型公共設施，如體育場館的屋頂系統、機場大廳、展覽中心、購物中心、停車場、站臺設施等。又可應用于休閑設施、工業設施、入口廊道以及標志性或景觀性的建筑、小品等。 大跨度。膜結構自重輕、抗震性能好，可以不需要內部支承，克服了傳統結構在大跨度（無支撐）建筑上實現所遇到的困難，可創造巨大的無遮擋可視空間，有效增加空間使用面積。(2)藝術性。膜結構突破了傳統的建筑結構類型，以造型學、色彩學為依托，可結合自然條件，充分發揮建筑師的想象力，根據創意建造出傳統建筑難以實現的曲線及各種造型，且色彩豐富，富有時代氣息，體現結構構件受力之美。配合燈光易形成夜景，給人以現代美的享受。(3)經濟性。膜材料具有一定的透光率，白天可減少照明強度和時間，節約能源；夜間彩燈透射可形成絢爛的景觀。而且，膜結構能夠拆卸，易于搬遷，特別是在建造短期應用的大跨度建筑時，更為經濟。(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高溫性，能很好地滿足防火要求；膜結構屬柔性結構，能夠承受很大的位移，不易整體倒塌；膜結構自重輕，抗震性能比較好。(5)自潔性。膜建筑中采用具有防護涂層的膜材，本身不發黏，落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗而達到良好的自潔效果，同時保證建筑的使用壽命。(6)工期短。膜片的裁剪、鋼索及鋼結構等的制作均在工廠完成，減少現場施工時間，可與下部鋼筋混凝土結構或構件等同時進行，避免施工交叉，在施工現場只是鋼索、鋼結構及膜片的連接安裝定位及張拉的過程，故現場施工安裝、迅速快捷，相對傳統建筑工程工期較短。(7)適用廣。從氣候條件看，膜結構建筑適用的地域廣闊；從規模上看，可以小到單人帳篷、花園小品，大到覆蓋幾萬、幾十萬平方米的建筑。甚至有人曾設想覆蓋一個小城，實現人造自然。缺點編輯(1)耐久性差。一般的膜材使用壽命為15～25年，與傳統的混凝土及鋼材相比有較大的差距，與“百年大計”的設計理念不同。(2)隔熱性差。如果強調透光性，只能用單層膜，隔熱性就差，因而冬天冷、夏天熱，需要空調。(3)隔音效果較差。單層膜結構只能用于隔音要求不高的建筑。(4)抵抗局部荷載能力差。屋面會在局部荷載作用下形成局部凹陷，造成雨水或雪的淤積，使屋蓋在淤積處的荷載增加，可能導致屋蓋撕裂(帳蓬結構)或翻轉(充氣結構)。(5)充氣結構還需要不停地送風，因此維護和管理特別重要。另外。氣承式充氣結構必須是密閉的空間，不宜開窗。(6)環保問題。使用的膜材都是的，一旦達到使用年限，拆除的膜材便成為城市垃圾而無法處置，正在研制開發膜材的可回收利用，并已取得了一定的進展。膜材編輯在薄膜結構中，薄膜既是結構材料，又是建筑材料。作為結構材料，薄膜必須具有足夠的強度，以承受由于自重、內壓或預應力、風、雪等作用產生的拉力；作為建筑材料，它又必須具有防水、隔熱、透光或阻光等建筑功能。膜材料作為膜結構的靈魂，它的發展與膜結構的技術密切相關、互相促進的。膜的材料分為織物膜材和箔片兩類。高強度箔片近幾年才開始應用于結構。織物是由纖維平織或曲織生成的，織物膜材已有較長的應用歷史。結構工程中的箔片都是由氟塑料制造的，它的優點在于有很高的透光性和出色的防老化性。 膜結構建筑造型豐富多彩，千變萬化，按照支承方式分為充氣式膜結構、張拉膜結構和骨架支承膜結構。

　　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。

　　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