張拉膜結構的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。負高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結構看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地 雕塑般的質感令人激動飄浮于天地之間。無論室內還是室外這種雕塑般的質感都令人激動。張拉膜結構可使建筑師設計出各種張力自平衡、復雜且生動的空間形式。在一天內隨著光線的變化，雕塑般的膜結構通過光與影而呈現出不同的形態(tài)。日出和日落時，低入射角度的光線將突現屋頂的曲率和浮雕效果，太陽位于遠地點時，膜結構的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，經過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑 [3] 。安全性按照現有的各國規(guī)范和指南設計的的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性。由于輕型結構自重較輕，即使發(fā)生意外坍塌，其危險性也較傳統(tǒng)建筑結構小。膜結構發(fā)生撕裂時，若結構布置能保證桅桿、梁等剛性支承構件不發(fā)生坍塌，其危險性會更小。膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態(tài)承載。當然，結構的布置和形狀要根據荷載情況來進行設計和調整。設計要確何膜面與其輔助結構協(xié)調工作，以避免力在膜面或輔助結構上集中而達結構破壞的臨界值。其它功能編輯由于張拉膜結構的自身特性，其可以滿足從簡單遮陽結構到功能復雜的大型建筑等許多不同的建筑功能要求，并形態(tài)極具表現力且對于有些功能要求只有它才是最為適合的。1、 極具表現力的建筑形態(tài)：具有特定功能的建筑都可通過立意得以表達，張拉膜結構的獨特外形體現了建筑自身的自然美感。這些建筑形態(tài)本身和與其相協(xié)調的傳統(tǒng)建筑一起構成了令人興致盎然的地面標志性建筑。優(yōu)秀的膜結構設計是結構與外形的有機融合，使其顯得了類拔萃，同時與自然環(huán)境、歷史及現代的城市景觀有機結合。輕型結構可以看成是大型的雕塑作品，可為其周邊空間增添活力，成為周圍環(huán)境的補充和焦點。2、 抵御天氣的影響：膜屋面的一個重要作用就是抵御各種天氣變化（如日曬、雨淋、風雪等）對其內部空間的影響，保持建筑物內部的舒適性。選擇膜面的形態(tài)和材料時要考慮到所有可能的天氣狀況，并盡可能利用建筑本身等被動方法來減少能量的消耗。多孔膜材可用作遮蔽結構。它可以控制光的透射和反射，使室內擁有散射光，并且促進自然通風，使屋面溫度與周圍環(huán)境的溫度相同，并避免向下的熱輻射。為了抵擋風雪，膜面的外形應使排水通暢使捷，避免在其上形成水兜或雪的堆積。在施加預應力前的安裝成形階段，張拉膜結構對這些荷載十分敏感。為了能將雨水排除，膜材和接縫須密封防水，膜邊緣也必須進行特殊的細部設計，以防止雨水進入室內。3、 可移動性和臨時性：與其它結構相比的另一個突出優(yōu)勢是輕型結構對環(huán)境的影響具有可調和性。另外它還有兩個重要的特性，即可移動性和靈活性。 結構可以在不同的地點反復拆建，這就是張拉膜結構的可移動。它將游牧式與定居式的建筑融為一體。膜材輕柔的特點使其方便運輸，且易于迅速搭建，而閑置時占用空間很小。這種特性使膜結構十分適于用作臨時性可移動建，特別是在發(fā)生突然災難或遇到緊急情況而需要在短時間內為大量人員提供庇護所的時候。另一方面，可移動薄膜結構除具有與建筑相媲美的舒適性外，它還引入了建筑行業(yè)的一個新概念，即將房屋的所有權與土地的所有權相分離。建筑不再是不可移動的，而是可移動的。這種可移動性和可重復使用的特點對加速現代城市的發(fā)展和建筑功能在某些特殊領域中的轉變具有重要的意義。4、 可展性和自適應性：可展結構可以看作是一種人造的自適應體系，同許多自然有機體一樣，可根據需要改變自身的形式。它們的空間布置和對天氣變化的反應具有靈活性和自適應性。通過控制自然光和內部溫充可達到主動節(jié)能的目的�？烧菇Y構即可開敞也可閉合，它的靈活性使其可以改變空間的屬性。精心設計的可展屋蓋的優(yōu)雅滑動體現了人與自然的和諧。它被稱作是一種創(chuàng)造，輕型與可展性的充分結合形成了“免施工房屋”的概念，這種結構任何需要的時間或地點均可實現。

　　城市的交通樞紐是城市命脈的關鍵性建筑，使用功能要求建筑物各組張拉膜結構張拉膜結構成單元的標志明確。因而近來年，這類建筑越來越多采用膜結構。建筑膜材料的使用壽命為25年以上。在使用期間，在雪或風荷載作用下均能保持材料的力學形態(tài)穩(wěn)定不變。建成於1973年的美國加州La Verne大學的學生活動中心是已有23年歷史的張拉膜結構建筑．跟蹤測試與材料的加載與加速氣候變化的試驗，證明它的膜材料的力學性能與化學穩(wěn)定性指標下降了20%至30%，但仍可正常使用。膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學物質的微粒極難附著與滲透，經雨水的沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性。張拉整體結構（Tensegrity）是由一組連續(xù)的拉桿和連續(xù)的或不連續(xù)的壓桿組合而成的自應力、自支撐的網狀桿系結構，其中「不連續(xù)的壓桿」的含義是壓桿的端部互不接觸，即一個節(jié)點上只連接一個壓桿。 Tensegrity是美國建筑師 R.B.Fuller首先提出的一種結構思想，他認為宇宙的運行就是按照張拉整體的原理進行的，即萬有引力是一個平衡的張力網，各個星球是這個網中的一個個獨立的孤立點。這種結構體系中的索網就相當於宇宙中的萬有引力，獨立的受壓桿件相當於宇宙中的星球。

　　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(fā)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(fā)的專門進行鋼結構設計的軟件，該軟件從4.0版本發(fā)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(guī)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(wěn)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(yōu)化處理，力爭每個工程既經濟又安全，符合國家規(guī)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(tài)及膜材本身的性能。恰由于此，用膜結構可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)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(tài)而非材料來保持結構的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結構的小得多，但卻具有良好的穩(wěn)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(wěn)定的結構特性有機地統(tǒng)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(jié)能十分重要。對于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)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(chuàng)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(jié)。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(fā)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(fā)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(fā)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(tài)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(qū)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(wěn)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(guī)定的A、B、C三類，是根據其防火性能的優(yōu)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