膜結(jié)構(gòu)找形原則
　　1、 膜結(jié)構(gòu)找形的重要性
　　膜結(jié)構(gòu)找形是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的起始步驟，在這一過程中，需要綜合考慮建筑的平面、立面要求和建筑功能，以及下部支承條件等因素來確定符合邊界條件和力學(xué)平衡要求的曲面形狀。實(shí)際上膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)打破了傳統(tǒng)的“先建筑，后結(jié)構(gòu)”的設(shè)計(jì)方式，要求建筑師和結(jié)構(gòu)師在方案建議階段便緊密結(jié)合在一起，共同確定建筑物的外形。
　　從力學(xué)的角度來看，膜結(jié)構(gòu)的找形問題可以歸結(jié)為求解空間曲面的初始平衡問題。這一問題包含了如下幾個(gè)重要參數(shù)：
　?。?）結(jié)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系；

　　（2）體力和面力；
　?。?）結(jié)構(gòu)幾何形狀；
　?。?）幾何邊界條件；
　?。?）初始預(yù)張力的大小和分布。
　　其中，結(jié)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系是指不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接關(guān)系，在計(jì)算機(jī)有限元模型中，也可以將其理解為結(jié)構(gòu)單元之間的連接關(guān)系。體力和面力是指結(jié)構(gòu)自重和外荷載，在找形階段外荷載通常為零。結(jié)構(gòu)幾何形狀是找形階段所要求解的，一般屬于未知量。幾何邊界條件和初始預(yù)張力通常由結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)建筑條件和施工條件等因素來綜合確定，是找形階段的主要自變量?？梢哉f，找形就是尋求以上諸多因素的平衡點(diǎn)。
　　2、膜結(jié)構(gòu)找形注意事項(xiàng)
　?。?）曲面的彎曲應(yīng)在兩個(gè)方向上互反，即應(yīng)為負(fù)高斯曲面。張力膜結(jié)構(gòu)受風(fēng)壓力和風(fēng)吸力作用，利用方向互反的曲面，可以使膜面在兩個(gè)方向上相互制約，有效傳遞外荷載；
　?。?）避免出現(xiàn)大面積的扁平區(qū)域。曲面上出現(xiàn)大面積的扁平區(qū)域，意味著曲面的自然剛度低，承受豎向荷載的能力弱，容易積水或積雪；為了增加扁平區(qū)域曲面的剛度，需要給曲面施加非常大的預(yù)應(yīng)力，這就會(huì)導(dǎo)致作用于邊界構(gòu)件上的力很大，甚至無法實(shí)施；、
　　（3）曲面上的高低起伏宜平緩，避免出現(xiàn)“尖角”。曲率變化過于劇烈會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中；
　?。?）合理確定支承點(diǎn)的位置，以保證膜面具有較大的曲率。沿膜主曲率方向的拱高與弦長(zhǎng)之比宜大于1：20；

　?。?）在條件許可的條件下，宜優(yōu)先選擇柔性邊緣構(gòu)件（索）和活動(dòng)式連接方法（如桅桿頂部采用浮動(dòng)式帽圈、節(jié)點(diǎn)用鉸接連接構(gòu)造），以適應(yīng)變形、保證膜內(nèi)應(yīng)力盡可能均勻，避免在荷載作用下膜材出現(xiàn)應(yīng)力集中或褶皺；
　?。?）對(duì)于比較重要的膜結(jié)構(gòu)，應(yīng)在膜材之外布置適當(dāng)數(shù)量的附加拉索對(duì)主要支承構(gòu)件進(jìn)行固定，以保證結(jié)構(gòu)不會(huì)因膜材的破損而倒塌；
　　（7）支承結(jié)構(gòu)的布置還要考慮具體的施工過程、二次張拉和膜材更換等問題；
　?。?）單片膜的跨度不宜超過15米，覆蓋面積不宜超過400米；如果超過此限值，應(yīng)適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)索；
　　（9）預(yù)張力的大小需要預(yù)期的形狀和設(shè)計(jì)荷載來確定。在設(shè)計(jì)荷載的作用下，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)內(nèi)部具有維持曲面形狀的拉應(yīng)力值。預(yù)張力過小會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載的作用下出現(xiàn)較大的振動(dòng)；預(yù)張力過大又會(huì)給支承結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）的設(shè)計(jì)和施工張拉帶來困難。通常對(duì)于PVC膜材，預(yù)張力水平為1～3kN/m，對(duì)于PTFE膜材，預(yù)張力水平為3～6kN/m。