膜結構的(de)設(she)計(ji)主要包括(kuo)體(ti)形設(she)計(ji)、初始平衡形狀分(fen)(fen)析(xi)、荷載分(fen)(fen)析(xi)、裁剪分(fen)(fen)析(xi)等四大問題。通過體(ti)形設(she)計(ji)確(que)定建(jian)筑平面(mian)形狀尺寸(cun)、三維造型、凈(jing)空體(ti)量，確(que)定各控制點的(de)坐(zuo)標、結構形式，選用膜材(cai)和施工方案。初始平衡形狀分(fen)(fen)析(xi)就是所(suo)謂(wei)的(de)找形分(fen)(fen)析(xi)。

由于膜材料(liao)本身沒有抗壓和抗彎剛度(du)(du)，抗剪強主芤很差，因此其剛度(du)(du)和穩定性需(xu)要(yao)靠膜曲面的曲率變化(hua)和其中預(yu)應力(li)來提高，對(dui)膜結構而言(yan)，任何(he)時候(hou)不存在(zai)無應力(li)狀(zhuang)態，因此膜曲面形狀(zhuang)較終必須(xu)滿足在(zai)一定邊界條(tiao)件、一定預(yu)應力(li)條(tiao)件下的力(li)學平衡(heng)，并以此為基準進行荷載分(fen)析和裁剪分(fen)析。

目前膜結構(gou)找形分析(xi)的方法主要(yao)有動力(li)(li)松弛法、力(li)(li)密度法以及有限單元法等。膜結構(gou)考(kao)慮的荷載(zai)一般是(shi)(shi)風(feng)載(zai)和雪(xue)載(zai)。在(zai)荷載(zai)作用下膜材料的變(bian)形較大，且隨著形狀的改變(bian)，荷載(zai)分布(bu)也在(zai)改變(bian)，因此要(yao)精確(que)計算結構(gou)的變(bian)形和應力(li)(li)要(yao)用幾何非線性(xing)的方法進(jin)行。荷載(zai)分析(xi)的另(ling)一個目的是(shi)(shi)一確(que)定索、膜中(zhong)初始預張(zhang)力(li)(li)。

在外荷載(zai)作(zuo)用(yong)下膜中(zhong)一個(ge)方向(xiang)應力(li)增加(jia)(jia)而另(ling)一個(ge)方向(xiang)應力(li)減(jian)少，這就(jiu)要求施加(jia)(jia)初始(shi)張應力(li)的程(cheng)度(du)要滿(man)足在較不(bu)利荷載(zai)作(zuo)用(yong)下應力(li)不(bu)致(zhi)減(jian)少到零(ling)，即不(bu)出現皺褶(zhe)。因為膜材料(liao)(liao)比較輕柔，自振頻率很(hen)低，在風荷載(zai)作(zuo)用(yong)下極易產生(sheng)風振，導(dao)致(zhi)膜材料(liao)(liao)破壞，如(ru)果初始(shi)預應力(li)施加(jia)(jia)過高，膜材涂變加(jia)(jia)大，易老化且(qie)強(qiang)度(du)儲備(bei)少，對受力(li)構件強(qiang)度(du)要求也高，增加(jia)(jia)施工(gong)安裝難度(du)。因此初始(shi)預應力(li)的確(que)定要通過荷載(zai)計算(suan)來確(que)定。經過找形(xing)分析而形(xing)成的摸(mo)結(jie)構通常為三維不(bu)可(ke)展空間曲面，如(ru)何(he)通過二維材料(liao)(liao)的裁剪，張拉形(xing)成所需(xu)要的三維空間曲面，是整個(ge)膜結(jie)構工(gong)程(cheng)中(zhong)較關鍵的一個(ge)問題(ti)，這正是裁剪分析的主要內容(rong)。