膜结构在建筑中的运用
膜结构在葫芦岛北站风雨棚工程中的应用
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膜结构的应用和施工
膜结构的应用和施工本文简要介绍膜材料的主要类型、膜结构设计基本原理、膜结构的施工工艺，并探讨防火设施和膜结构配套使用之间的关系，以达到既能采用新颖建筑材料，又能满足防火工作要求，顺利通过消防验收的双赢目的。
1. 前言史前的人类用帐篷和伞来挡风遮雨，一般采用皮革或自然编织物制造，帐篷是人类历史上最早出现的膜结构建筑，帐篷和伞一样都反映着膜结构最原始的特点——即预加张力的薄层。
“膜”（Membrane）这个词最早源于拉丁文，其含义是“轻且有张力”。
20世纪50年代以来，随着高分子科学的发展，膜材的性能有很大的提高。
带高分子覆盖的织物与塑料在膜结构领域的应用已有30多年的历史。
美国拉文丁大学校园中心于1973年成为世界上首次使用PTFE膜材的膜结构工程。
如今，膜结构在国外早已得到广泛应用；在国内正在被人们逐步接受并用于体育场馆、会展场馆等建筑中。
2. 膜材料膜材的选用与膜在建筑结构中的安装的位置和所起作用有关。
现代膜结构使用的工程膜材主要有两种类型：一是以聚脂纤维织物结构为基材，五层复合聚氯乙烯树脂类材料制成的工程膜材（PVC）；二是以玻璃纤维为基材，面层复合四氟聚脂类材料而成的永久性建筑膜材（PTFE）。
2.1 几种常见的膜材。
(1) PVC复合材料织物这种膜可抵抗恶劣气候，并有紫外线隔离能力。
用这种膜材制成的膜结构容易安装，且表面光滑又容易清洁。
PVC类膜在防火类别是阻燃的，其透光率一般可达20%，平均使用寿命大约5--20年。
(2) PTFE覆层式玻璃纤维织物这种属于较高级的膜材，用于永久性的建筑结构中。
该膜材张力极高，可抵抗紫外线，防火类别为阻燃，光滑的表面有着较高的反射率和自洁率，由于受到膜材厚度的限制，其透光率一般在12%左右。
平均使用寿命大于30年。
(3) PVC类织物匀质的PVC类织物可用于半透明或透明的内结构。
该膜材有较强的散射能力，适用于背光的天花板以及投影屏幕，其透光率与PVC本身的性质有关：半透明的PVC，透光率为70%；透明的的PVC，透光率可达96%。
膜结构车棚施工方案
膜结构车棚施工方案膜结构车棚施工方案一、工程概况本项目为一座膜结构车棚，设计风格简约大方，结构稳定可靠，建筑面积为100平方米，主要用途为停放车辆，是一个功能与美观兼具的项目。
二、主要设备和材料1. 主结构：采用高强度钢材作为主要承重结构，确保建筑的稳定性和安全性。
2. 膜材料：选用聚合物薄膜材料作为膜结构的覆盖材料，具有透明度高、耐候性好、抗UV性能强等特点。
3. 基础设施：为保证整个车棚的稳定性，将采用震撼钉、锚杆等基础设施来固定主结构的稳定性。
三、施工流程1. 地基处理：首先需要对施工区域的地基进行清理和平整处理，确保地基的平整度和稳定性。
2. 主结构安装：根据设计图纸，按照标准的施工流程，先进行主龙骨的安装，然后安装副龙骨和次结构。
3. 膜结构覆盖：在主龙骨和副龙骨安装完成后，将薄膜材料进行切割和定位，然后用专业的工具将其固定在主龙骨和副龙骨上。
4. 地面铺设：车棚施工完成后，需要对施工区域进行地面的修整和铺设，以确保车辆进出的顺畅和安全。
5. 设备安装：按照需求，进行必要的设备安装，如照明设备、通风设备等，以提供更好的使用体验。
四、安全措施1. 建立安全专员：施工过程中设立专门的安全管理人员，负责监督施工现场的安全和施工质量。
2. 安全防护措施：施工现场设置明确的安全警示标志，配备必要的安全护栏和防护网，保障工人和施工设备的安全。
3. 安全教育培训：施工前对工作人员进行安全教育和培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。
4. 安全巡查：设立定期的安全巡查机制，及时发现和解决施工中存在的安全隐患。
五、质量控制1. 严把施工质量标准：根据施工图纸和设计要求，执行高标准的施工，确保施工质量达到要求。
2. 质量检验：设立专门的质量检验团队，对施工过程中的各个环节进行检查和验收，确保每个环节的质量符合标准。
3. 过程记录：施工过程中需要及时记录每个环节的施工情况，以便发现问题及时纠正，确保施工质量。
膜结构在大跨度建筑上的运用
骨架式膜结构是采用刚才做成屋顶的骨架，在骨架的上方张拉膜材料的一种形式，能够使用在各种规模的建筑当中，但其造型较单一，需要靠外部施加的张力使其保持一定的形状，但是由于其成本较低，经济效益吸引广大建筑商，骨架式膜结构依然被广泛地使用。
四、结语
经过长年的开发和研究，膜结构已经得到进一步的发展，成为一种有活力的建筑结构，它的广泛应用体现了膜结构在大跨度建筑中的应用前景，国内外专家学者应该进一步发挥其优势，在更广泛的领域中加以运用。
膜结构的材质自身的受弯刚度接近于零，但是如果使用各种不相同的支撑结构来承受膜结构表面的张力，就能形成具有一定刚度的表面。这也是膜结构能够与建筑风格和布局相适应的一个原因，完美体现力在膜结构状态之上，使得膜结构能够有机运用于大跨度建筑结构的设计当中。
（二）膜结构能很好地满足建筑功能的需求
因为膜结构使用的材质大多是半透明的，这些材质的透光率在通常情况下为百分之四到百分之十六，可以满足大跨度建筑在一般情况的采光要求，在白天可以做到不用人工照明，这样既大大降低了能源电力成本，而且给人以自然开阔的体现。此外，因为膜结构使用的材料一部分具有反射性，因此在热带地区，膜结构能够反射大量的太阳热能，降低温度。而在寒带，在大跨度建筑上可以使用双层的膜结构，并且向双层膜之中充入热空气，或填充性能优良的透光隔热材料，可以达到良好的保温和隔热的效果。综上所述，膜结构能够使得大跨度建筑物在透光的情况下，不受温度、天气的影响，加之膜结构使用的材质的不易燃性、抗水性能良好，大大增加了建筑物的防灾性能。
经过二十世纪九十年代的发展，膜结构成为了一项可以代表目前建筑先进技术和材料行业发展程度的结构体系。在原始人时期，原始人就开始使用动物毛皮做成帐篷，这就是最初的膜结构。上世纪开始，建筑师利用此方法原理，建造了宇宙飞船、雷达天线罩等，使一些科学发明能够运用膜结构。同时，一些临时建筑也运用了膜结构，如马戏棚、仓库、帐篷等等。但直到一九七零年，在日本举行的世博会中所使用的建筑运用的空气膜结构，代表着膜结构进入一个新的时代，至此之后全世界各个地区开始了对膜结构的研究以及运用。二十世纪七十年代，美国的几家公司联合设计研发了玻璃纤维和聚四氟乙烯为材料的新型膜结构材料，标志着膜结构可ห้องสมุดไป่ตู้被运用于永久建筑中。
ETFE膜结构在建筑中的应用
ETFE膜结构在建筑中的应用张英【摘要】乙烯-四氟乙烯ETFE膜材作为特殊建筑材料,基于其优越的采光性能、材料及结构轻盈等专有特点,逐渐被广泛用于商业中庭、植物温室、高速收费站等建筑结构中.通过ETFE材料膜结构工程实例,介绍单层ETFE构成应用,双层或多层ETFE气枕构成应用,及ETFE与PTFE或PVC交叉构成应用.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2019(046)001【总页数】4页(P138-141)【关键词】ETFE;PTFE;PVC;单层ETFE;ETFE气枕;ETFE膜结构【作者】张英【作者单位】上海太阳膜结构有限公司,上海 200030【正文语种】中文【中图分类】TU330 引言继北京水立方项目之后，越来越多的建筑设计师认识并开始接触膜结构中的乙烯-四氟乙烯ETFE膜材；另一方面，更多的膜结构公司自身也积极参与推广宣传ETFE膜材在建筑领域的使用，伴随国家城市化发展进程，近几年，ETFE膜结构项目如雨后春笋般落地全国各地。
ETFE膜材具有超薄厚度，极轻质量，高透光性，优良自洁性等特点，可以单层使用，也可以双层或多层充气使用，由于ETFE膜结构张力小，初始状态对钢构骨架的反作用力需求相对较小，既能达到大跨度单元要求，在合理的范围内又可以满足设计师的要求，对于气枕单元的饱满度，以及气枕单元的造型等做到不同设计。
可以说，在一定程度上，ETFE膜材构成的膜结构已经达到其它传统建筑材料结构所相当的保温、采光、节能等功能，或者更优秀的表现，因而越来越多地被人们所认知和接受。
表1～表3列举了国内某大型膜结构公司完成的一些业主或社会反映良好的ETFE膜结构项目。
表1 单层ETFE膜结构项目?表2 双层或多层ETFE气枕膜结构项目?表3 ETFE与PTFE\PVC交叉应用膜结构项目?1 单层ETFE膜结构1.1 2010上海世博会意大利馆内墙面ETFE膜结构2010年上海世博会意大利馆，由于其外墙面使用的玻璃混凝土墙砖块，光线通过玻璃混凝土墙砖会形成斑点折射，建筑需要室外光线进来或室内光线出去都不要太过于直接，最终在所有内墙内使用双夹层ETFE膜材，靠室内层使用200 μm白色ETFE，靠墙砖侧使用200 μm透明ETFE，内外2层膜间距约60 mm，并且内外2层膜由通过二次膜沿边界通布构成近似于气囊空间，但气囊在各个角部是不封闭焊接，正常情况下只使用1层200 μm白色ETFE就能达到建筑师要求的光线效果，而该馆使用了内外2层，并且使用了送风设备，但送风机只是低功率微型送风机，直接放置于地板与楼板的夹层中使用，送风机往内外膜夹层中提供循环气流，达到节能均衡的效果，降低室内空调等设备的使用比，对内外2层膜本身还是由四周边界提供张力，形成平整墙面，送风气流对ETFE张紧成形没有影响。
膜结构的介绍及应用
膜结构的介绍及应用膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。
它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。
其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。
这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。
一、膜结构的分类从结构方式上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构3种形式1.骨架式膜结构（FrameSupportedStructure）以钢构或是集成材构成的屋顶骨架后，在其上方张拉膜材的构造形式，下部支撑结构安定性高，因屋顶造型比较单纯，开口部不易受限制，且经济效益高等特点，广泛适用于任何大,小规模的空间。
2.张拉式膜结构（TensionSuspensionStructure）以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达到安定的形式。
除了可实践具创意，创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式.近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材料构成钢索网来支撑上部膜材的形式。
因施工精度要求高，结构性能强，且具丰富的表现力，所以造价略高于骨架式膜结构。
3.充气式膜结构（PneumaticStructure）充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边，利用送风系统让室内气压上升到一定压力后，使屋顶内外产生压力差，以抵抗外力，因利用气压来支撑，及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑，可得到更大的空间，施工快捷，经济效益高，但需维持进行24小时送风机运转，在持续运行及机器维护费用的成本上较高。
二、膜材料用于膜结构建筑中的膜材是一种具有强度，柔韧性好的薄膜材料，是由纤维编织成织物基材，在其基材两面以树脂为涂层材所加工固定而成的材料，中心的织物基材分为聚酯纤维及玻璃纤维，而作为涂层材使用的树脂有聚氯乙烯树脂（PVC）,硅酮(silicon)及聚四氟乙烯树脂（PTFE），在力学上织物基材及涂层材分别具有影响下列的功能性质。
膜结构施工方案
膜结构施工方案标题：膜结构施工方案引言概述：膜结构是一种轻质、高强度、透光性好的建筑结构形式，广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑中。
在膜结构的施工过程中，施工方案的设计和执行至关重要。
本文将详细介绍膜结构的施工方案，包括材料选择、施工流程、施工技术等方面。
一、材料选择1.1 膜材料：选择透明度高、耐候性好、抗拉强度大的聚氯乙烯（PVC）膜材料。
1.2 钢结构：选用高强度、耐腐蚀的钢材作为膜结构的支撑结构。
1.3 附件材料：使用耐候性好、耐高温的连接件和固定件，确保整个结构的稳定性。
二、施工流程2.1 地基处理：进行地基勘测，确保地基承载力满足要求，进行地基处理工程。
2.2 钢结构搭建：按照设计图纸，搭建膜结构的钢支撑结构，确保结构的稳定性和承载能力。
2.3 膜材料安装：将预先制作好的膜材料拉伸固定在钢结构上，保证膜材料的平整度和紧密度。
三、施工技术3.1 焊接技术：采用热气焊接技术将膜材料进行连接，确保连接处的密封性和牢固度。
3.2 张拉技术：通过专业的张拉设备对膜材料进行张拉，保证膜结构的平整度和稳定性。
3.3 防水处理：在膜结构的接缝处进行防水处理，确保结构的防水性能。
四、安全措施4.1 安全防护：施工现场设置安全警示标志，配备专业的安全员进行安全管理。
4.2 施工监控：定期对施工过程进行监控和检查，及时发现和解决施工中的安全隐患。
4.3 紧急预案：制定施工现场的紧急预案，确保在突发情况下能够及时有效地处置。
五、质量验收5.1 结构验收：对膜结构的钢支撑结构进行验收，确保结构的稳定性和承载能力。
5.2 膜材料验收：对膜材料的质量进行验收，检查膜材料的拉伸性能和耐候性能。
5.3 完工验收：对整个膜结构进行完工验收，确保结构的安全性和美观性符合设计要求。
结论：膜结构的施工方案设计和执行对于整个建筑结构的稳定性和美观性至关重要。
只有严格按照施工方案进行施工，选择合适的材料和技术，加强安全管理和质量验收，才能确保膜结构的施工质量和工程安全。
第八章 新型钢结构 膜结构简介
膜屋顶下
体 育 场 内 景
亚特兰大市佐治亚体育馆，美国
佐治亚体育馆是一个空间桁架，其底部弦杆由环形索替 代。屋顶为240m x 192m的椭圆形，是同类索膜结构 中世界上最大的。它由涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维膜 覆盖。
膜顶施工中俯瞰
鸟
巴里市圣.尼古拉体育场，意大利
为1990在意大利举行的世界杯建造的八个体育场之一。 带PTFE涂层的玻纤膜顶，由26块各自从上层观众席
充气膜内部
香港沙田马场膜结构
迪拜酒店
坐落在海边的迪拜
酒店宛如一叶帆船飘 扬在大海上，320米 高的迪拜酒店采用双 层PTFE膜，并成为在 世界上最高的膜结构
建筑。
二、节点及连接
中山标志塔 膜结构工程
边索
脊索
支座节点
连接板 边索
三、膜结构破坏的图片
三亚美丽之冠
四、膜结构的找形
德国斯图加特体育场
上海八万人体育场
上海体育场屋盖是一个马鞍型，由径向悬挑桁架加环 向桁架组成的环状大悬挑钢管空间结构。屋面层为57个 伞状拉索结构。
上海体育场
熊本市公园穹顶，日本
双层充气膜形成了一个直径107m的、以锥台状框架 为中央支撑的“浮云”。
西 侧 鸟 瞰
双层充气膜上部
熊本市 公园穹 顶圆屋 顶内景
膜结构图纸 1、建筑图 2、结构图
4、夹板图 3、加工图
谢谢！
动力松弛法
动力松弛法是一种求解非线性问题的数值方法， 最早用于索网结构。动力松弛法从空间和时间两方 面将结构体系离散化。空间上的离散化是将结构体 系离散为单元和结点，并假定其质量集中于结点上。 如果在结点上施加激振力，结点将产生振动，由于 阻尼的存在，振动将逐步减弱，最终达到静力平衡。 时间上的离散化，正是针对结点的振动过程而言的。 具体点说，先将初始状态的结点速度和位移设置为 零，在激振力作用下，结点开始振动，跟踪体系的 动能，当体系的动能达到极值时，将结点速度设置 为零；跟踪过程从这个几何重新开始，直到不平衡 力为极小，达到新的平衡。
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膜结构建筑及其造型分析摘要：膜结构是一种优良的结构形式，在世界各地受到广泛应用。
从结构上可以分为：骨架式膜结构，张拉式膜结构，充气式膜结构3种形式。
膜结构还拥有轻质、透光性、柔性、雕塑感、安全性、功能性、极具表现力等特性，有广阔的应用前景。
关键词：膜结构；分类；特性；发展方向正文：一、前言膜结构是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。
其造型自由、轻巧、柔美，充满力量感，阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。
二、膜结构建筑形式的分类从结构上分可分为：骨架式膜结构，张拉式膜结构，充气式膜结构3种形式。
（一）骨架式膜结构（Frame Supported Structure）以钢构或是集成材构成的屋顶骨架，在其上方张拉膜材的构造形式,下部支撑结构安定性高，因屋顶造型比较单纯,开口部不易受限制，且经济效益高等特点，广泛适用于任何大,小规模的空间。
（二）张拉式膜结构（Tension Suspension Structure）以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。
除了可实践具创意，创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式. 近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。
因施工精度要求]高，结构性能强，且具丰富的表现力，所以造价略高于骨架式膜结构。
（三）充气式膜结构（Pneumatic Structure）充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边，利用送风系统让室内气压上升到一定压力后，使屋顶内外产生压力差，以抵抗外力，因利用气压来支撑，及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑，可得更大的空间，施工快捷，经济效益高，但需维持进行24小时送风机运转，在持续运行及机器维护费用的成本上较高。
三、结构的特性膜结构作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。
恰由于此，用膜结构可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案。
（一）轻质：张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。
从而使其自重比传统建筑结构的小得多，但却具有良好的稳定性。
建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件，将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。
（二）透光性：透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。
膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度，这对于建筑节能十分重要。
对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。
通过自然采光与人工采光的综合利用，膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。
夜晚，透光性将膜结构变成了光的雕塑。
膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。
标准膜材的光谱透射比在10%~20%之间，有的膜材的光谱透射比可以达到40%，而有的膜材则是不透光的。
膜材的透光性及对光色的选择可以通过涂层的颜色或是面层颜色来调节。
通过膜材和透光保温材料的适当组合，可以使含保温层的多层膜具有透光性。
即使光谱透射只有几个百分点，膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的，具有轻型屋面的观感。
（三）柔性：张拉膜结构不是刚性的，其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。
膜结构通过变形来适应外荷载，在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小，直至能更有效抵抗该荷载。
张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。
膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。
适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。
不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韧性极佳，不会因折叠而产生脆裂或是破损，这样的材料是有效实现可移动、可展开结构的基础和前提。
（四）雕塑感：张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感。
膜面通过张力达到自平衡。
负高斯膜面高低起伏具有的平衡感使体型较大的结构看上去像摆脱了重力的束缚般轻盈地飘浮于天地之间。
无论室内还是室外这种雕塑般的质感都令人激动。
张拉膜结构可使建筑师设计出各种张力自平衡、复杂且生动的空间形式。
在一天内随着光线的变化，雕塑般的膜结构通过光与影而呈现出不同的形态。
日出和日落时，低入射角度的光线将突现屋顶的曲率和浮雕效果，太阳位于远地点时，膜结构的流线型边界在地面上投入弯弯曲曲的影子。
利用膜材的透光性和反射性，经过设计的人工灯光也可使膜结构成为光的雕塑。
（五）安全性：按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构具有足够的安全性。
轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。
由于轻型结构自重较轻，即使发生意外坍塌，其危险性也较传统建筑结构小。
膜结构发生撕裂时，若结构布置能保证桅杆、梁等刚性支承构件不发生坍塌，其危险性会更小。
膜结构的柔性使其在任一荷载作用下均以最有利的形态承载。
当然，结构的布置和形状要根据荷载情况来进行设计和调整。
设计要确何膜面与其辅助结构协调工作，以避免力在膜面或辅助结构上集中而达结构破坏的临界值。
（六）功能：由于张拉膜结构的自身特性，其可以满足从简单遮阳结构到功能复杂的大型建筑等许多不同的建筑功能要求，并且对于有些功能要求只有它才是最为适合的。
（七）极具表现力的建筑形态：具有特定功能的建筑都可通过立意得以表达，张拉膜结构的独特外形体现了建筑自身的自然美感。
这些建筑形态本身和与其相协调的传统建筑一起构成了令人兴致盎然的地面标志性建筑。
优秀的膜结构设计是结构与外形的有机融合，使其显得了类拔萃，同时与自然环境、历史及现代的城市景观有机结合。
轻型结构可以看成是大型的雕塑作品，可为其周边空间增添活力，成为周围环境的补充和焦点。
四、膜结构的历史与发展方向世界上第一座充气膜结构建成于1946年，设计者为美国的沃尔特·勃德（W.Bird），这是一座直径为15的充气穹顶。
1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议，无疑给充气膜结构的发展注入了兴奋剂。
随后各式各样的充气膜结构建筑出现在1970年大阪世界博览会上。
其中具有代表性的有盖格尔设计的美国馆（137m×7m8卵形），以及川口卫设计的香肠形充气构件膜结构。
后来人们认为70年大阪博览会是把膜结构系统地、商业性地向外界介绍的开始。
大阪博览会展示了人们可以用膜结构建造永久性建筑。
而70年代初美国盖格尔-勃格公司（Geiger-Berger Associates）开发出的符合美国永久建筑规范的特氟隆（Teflon）膜材料为膜结构广泛应用于永久、半永久性建筑奠定了物质基础。
之后，用特氟隆材料做成的室内充气式膜结构相继出现在大中型体育馆中，如1975年建成的密歇根州庞蒂亚克“银色穹顶”（椭圆形220×159m），1988年建成的日本东京体育馆（室内净面积4，6767㎡）。
张拉形式膜结构的先行者是德国的奥托（F.Otto），他在1955年设计的张拉膜结构跨度在25m左右，用于联合公园多功能展厅。
由于张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力，以抵抗外部荷载的作用，因此在一定初始条件（边界条件和应力条件）下，其初始形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的摸材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题，都需要有计算来确定，所以张拉膜结构的发展离不开计算机技术的进步和新算法的提出。
目前国外一些先进的摸结构设计制作软件已非常完善，人们可以通过图形显示看到各种初始条件和外荷载作用下的形状与变形，并能计算任一点的应力状态，使找形（初始形状分析）、裁剪和受力分析集成一体化，使得膜结构的设计大为简便，它不但能分析整个施工过程中各个不同结构的稳定性和膜中应力，而且能精确计算由于调节索或柱而产生的次生应力，完全可以避免各种不利荷载式况产生的不测后果。
因此计算机技术的迅猛发展为张拉膜结构的应用开辟了广阔的前景。
而特氟隆摸材料的研制成功也极大地推动了张拉膜结构的应用。
比较著名的有沙特阿拉伯吉达国际航空港、沙特阿拉伯利雅得体育馆、加拿大林德塞公园水族馆、英国温布尔登室内网球馆、美国新丹佛国际机场等。
膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式，它以性能优良的织物为材料，或是向膜内充气，由空气压力支撑膜面，或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。
自从1970年代以来，膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。
膜结构已成为结构设计选型中的一个主要方案。
成为化纤纺织品应用的一个重要领域。
近年来在中国建筑结构中也有长足的进展。
大阪万国博览会中的美国馆采用了气承式空气膜结构。
这个拟椭圆形、轴线尺寸为140m×83.5m的展览馆是世界上第一个大跨度的膜结构，而且是首次采用了聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物。
作为一种真正的现代工程结构，大阪万国博览会的展览馆标志着膜结构时代的开始。
自此以后，膜结构在世界范围内得到了迅猛的发展。
从跨度来说,美国庞提亚克的"银色穹顶"气承式空气膜结构的平面有234.9m×183m,开始采用聚四氟乙烯(PTFE)涂层的玻璃纤维织物，类似的大型体育馆在北美就建了九座。
从面积来说,沙特阿拉伯吉大机场候机大厅的悬挂膜结构占地42万m2。
作为膜结构一种新形式，索穹顶于1988年首先用在汉城奥运会的体操馆与击剑馆，其后又在一些体育建筑中得到推广。
千年穹顶以其独特的膜结构，显示了当今建筑技术与材料科学的发展水平。
五、实例分析上海万人体育场为迎接1997年9月第八届全国运动会，上海建造了八万人体育场。
该体育场由上海建筑设计研究院与美国Weidinger Associates公司联合设计，看台罩篷采用了膜结构，膜材料为进口玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯涂层（PTFE）材料，为组合式膜结构体系。
这是膜结构首次在我国应用于大型永久性建筑，标志着膜结构建筑作为一种新的建筑结构被我国各界人士的认可，拉开了膜结构建筑在我国广泛应用的帷幕。
体育场膜结构罩篷整体为马鞍形空间曲面，平面投影呈椭圆形，外圈东西长288.4m，南北宽274.4m，内圈东西长150m，南北长213m。
罩篷西部最高62.3m，悬挑73.5m，东部高41.2m，悬挑46m，南北高31.8m，悬挑22.9m。
马鞍形空间造型是由长短、高度不一的32榀径向悬挑钢桁和环向钢桁架组成，每两个径向悬挑桁架之间为一个独立的膜单元，径向悬挑桁架上面设置排水槽。
根据径向桁架的长度不同，膜单位由一个、两个或三个伞状单体组成，整个体育场罩篷共由59个大小不等的伞状膜单体组成，每个伞状膜单体由一飞柱系统（八根拉索和一根压杆）支撑，通过飞柱支撑系统向膜体内施加预应力，膜覆盖面积约为36000m2。
膜材料为美国SHEERFILL产品。