模结构设计

膜结构由于其自身的特点不同于一般的传统结构形式，在设计时技术

上必须经过如下五个步骤。     

    1、建筑方案设计(Architecture design) 

    首先根据业主的意图、功能要求、环境条件等初步确定建筑的平面

形状尺寸、空间形式及三维造型、净空体量等，基本确定各控制点的

工技术人员等一起确定经济合理的初步设计方案。

    2、找形分析（Form-finding）（初始形态分析）

    由于膜材料本身没有抗弯刚度，其曲面形状与预应力值的大小和分

布是一一对应的，因此在控制点坐标确定后，给定一合理的预应力值

    3、荷载分析(Load-analysis)

    膜结构的控制荷载通常是风载和雪载，在荷载作用下膜结构的变形

较大。根据不同工况 下计算出的索、膜、梁、杆等结构构件中

的内力分布的最不利情况，来选定索、膜等材料的型号及尺寸，确定

详细的节点做法及构造措施等。

    荷载分析的另一目的是检验确定索、膜中初始预应力，一般来说在

找形分析时先根据经验假定一预应力值及其分布，然后经荷载分析来

判定其合理性。

    4、剪裁分析(Patterning or Cutting)

    剪裁分析就是在预应力状态下的曲面形体上寻求合理的裁剪线位置

及其分布，然后按照一定的方法将三维曲面展开为二维平面。为物尽

其用，一般要按照膜材料幅宽进行裁剪，但要兼顾到膜曲面曲率变化

情况。由于膜材料具有双向异性性质，故裁剪线的布置要与计算时所

设定的膜材经纬向一致，才能保证计算结果与实际相符。

     5、施工过程验算（必要时进行）

    综上所述，膜结构非同一般工程结构，主要设计特点表现在找形分

析和剪裁分析上。