膜结构工程建筑原理

膜结构工程作为新型建筑，质量稳定，使用安全，影响着膜结构建筑整体与局部建筑的艺术性，涉及到结构设计、建筑设计、几何设计、材料与制作工艺、安装与维护以及造价等多个领域，充分体现了膜结构设计的美学、专业性、综合性与精密技术性。
要保证膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。传统结构为了减小结构的变形就必须增加结构的抗力;而膜结构是通过改变形状来分散荷载，从而获得最小内力增长的。当膜结构在平衡位置附近出现变形时，可产生两种回复力：一个是由几何变形引起的;另一个是由材料应变引起的。通常几何刚度要比弹性刚度大得多，所以要使每一个膜片具有良好的刚度，就应尽量形成负高斯曲面，即沿对角方向分别形成“高点”和“低点”。
“高点”通常是由桅杆来提供的，也是由于这个原因，将膜材划分为一系列膜片，从而减小了膜材的自由支承长度，使薄膜表面更易形成较大的曲率。膜材的自由支承长度不宜超过15米，且单片膜的覆盖面积不宜大于500平米。此外，索的另一个重要作用就是对桅杆等支承结构提供附加支撑，从而保证不会因膜材的破损而造成支承结构的倒塌。