張拉膜結構的概念設計 “只有正確表達結構邏輯的建筑才有強大的說服力與表現力”這句話揭示了張拉膜結構的精髓。對于張拉膜結構，任何附加的支撐和修飾都是多余的，其結構本身就是造型。換句話說，不符合結構的造型是不可能的，因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩定性的，張拉膜結構的美就在于其“力”與“形”的 結合。 張拉膜結構的基本組成單元通常有：膜材、索與支承結構（桅桿、拱或其他剛性構件）。 膜材一種新興的建筑材料，已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身不能受壓也不能抗彎，所以要使膜結構正常工作就必須引入適當的預張力。此外，要保證膜結構正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。傳統結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力，而膜結構是通過改變形狀來分散荷載，從而獲得 小內力增長的。當膜結構在平衡位置附近出現變形時，可產生兩種回復力：一個是由幾何變形引起的，另一個是由材料應變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多，所以要使每一個膜片具有良好的剛度，就應盡量形成負高斯曲面，即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”。“高點”通常是由桅桿來提供的，也許是由于這個原因，有些文獻上也把張拉膜結構叫做懸掛膜結構（suspension membrane）。 索作為膜材的彈性邊界，將膜材劃分為一系列膜片，從而減小了膜材的自由支承長度，使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻指出，膜材的自由支承長度不宜超過15米，且單片膜的覆蓋面積不宜大于500平米。此外，索的另一個重要作用就是對桅桿等支承結構提供附加支撐，從而保證不會因膜材的破損而造成支承結構的倒塌。 膜結構設計主要包括以下內容：（1）初始態分析：確保生成形狀穩定、應力分布均勻的三維平衡曲面，并能夠抵抗各種可能的荷載工況，這是一個反復修正的過程（2）荷載態分析：張拉膜結構自身重量很輕，僅為鋼結構的1／5，混凝土結構的1／40，因此膜結構對地震力有良好的適應性，而對風的作用較為敏感。除此之外，還要考慮雪荷載和活荷載的作用，不過由于目前觀測資料尚少，故對膜結構的設計通常采用安全系數法 （3）主要結構構件尺寸的確定，及對支承結構的有限元分析。當支承結構的設計方法與膜結構不同時，應注意不同設計方法間的系數轉換（4）連接設計：包括螺栓、焊縫和次要構件尺寸 （5