膜的形態(tài)與體系是建筑與結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。穩(wěn)定的張拉膜曲面為負(fù)高斯曲率曲面，其最基本單元為馬鞍形雙曲拋物面和錐形雙曲面。充氣膜（氣囊式或氣承式）曲面為正高斯曲率曲面，平拉膜（跨度一般小于4-6m）為零高斯曲率曲面。任何復(fù)雜建筑形體都由基本形式進(jìn)行組合，并通過調(diào)整具體參數(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計。

在膜結(jié)構(gòu)初始平衡曲面內(nèi)預(yù)張力是自相平衡的。膜結(jié)構(gòu)的平衡曲面可分為兩類：等應(yīng)力曲面和非等應(yīng)力曲面。等應(yīng)力曲面是指膜面內(nèi)預(yù)張力均勻分布，此時膜面面積最?。醋钚∏妫?/p>

非等應(yīng)力曲面是指膜面內(nèi)預(yù)張力不均勻分布但自相平衡。膜結(jié)構(gòu)初始形態(tài)分析宜首先尋找應(yīng)力均勻的最小曲面，在最小曲面不存在的情況下再尋找應(yīng)力不均勻的平衡曲面。

膜結(jié)構(gòu)的形態(tài)分析實(shí)際上是確定結(jié)構(gòu)中預(yù)張力大小和分布的過程。預(yù)張力值的設(shè)定應(yīng)保證膜材在正常使用狀態(tài)下不會因溫度、徐變和荷載作用等而發(fā)生松弛，并應(yīng)保證膜材在極端氣候條件下最大應(yīng)力小于設(shè)計應(yīng)力，同時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)張拉的實(shí)現(xiàn)和安裝方便。

找形分析的方法目前主要是計算機(jī)模擬技術(shù)，有力密度法、動力松弛法、小模量幾何非線性分析方法，以及一些特殊方法，如面力密度法、受約束最小曲面法等。物理模型是找形分析的有益補(bǔ)充和工具，用皂泡、彈力絲綢等，可確定膜面自然等應(yīng)力最小曲面，準(zhǔn)確合理、清晰直觀，但如何將得到的曲面轉(zhuǎn)化為工程應(yīng)用比較復(fù)雜困難。

找形分析是工程師應(yīng)用專傘計算軟件對建筑師提出的初步建筑形式和概念設(shè)計進(jìn)行數(shù)值分析，或用物理模型模擬，尋找是否存在合理膜曲面，以及曲面具體形態(tài)的一個過程。

找形分析與建筑師的關(guān)系主要為追求建筑特色與技術(shù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，具體考慮因素包括膜建筑物理指標(biāo)，防火、年限等，以及不同膜具有不同合理經(jīng)濟(jì)張拉跨度與曲率；主要控制參數(shù)，如跨度、柱距、拱殼矢高、膜面曲率、拉索曲率等；基本的形式與體系，創(chuàng)作意圖。圍繞創(chuàng)作主題，不斷調(diào)整，進(jìn)而完善、升華。

預(yù)應(yīng)力是找形分析重要參數(shù)，與膜材、結(jié)構(gòu)體系、膜單元形式、外荷載以及安裝方法等密切相關(guān)，需綜合分析選擇。不同膜材具有不同的極限強(qiáng)度、線彈性模量、徐變特性與應(yīng)變補(bǔ)償值；柔性、半柔性體系結(jié)構(gòu)特性受預(yù)應(yīng)力影響大，而剛性體系影響小；在任何外荷載作用下，膜結(jié)構(gòu)內(nèi)任何一點(diǎn)兩主應(yīng)力不應(yīng)同時小于零（褶皺）。

對常用的建筑膜材，其預(yù)應(yīng)力水平可在下列范圍內(nèi)選?。?/p>

涂覆PTFE玻璃纖維膜：3 ~ 8kN/m。

涂覆PVC聚酯纖維膜：1 ~ 4kN/m。

膜空間曲率與預(yù)應(yīng)力是一組緊密關(guān)聯(lián)參數(shù)。曲率越大維持穩(wěn)定性預(yù)應(yīng)力越小，曲率越小則預(yù)應(yīng)力越大。曲率太小，預(yù)應(yīng)力很大，雖然結(jié)構(gòu)抵抗外載荷能力大，但片面增加預(yù)應(yīng)力來平衡外荷載，將導(dǎo)致下部結(jié)構(gòu)過于不合理增強(qiáng)，以及預(yù)應(yīng)力能否在施工中引人和保持。因此，適當(dāng)曲率與合理預(yù)應(yīng)力才能實(shí)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)"形一與"態(tài)"的完美結(jié)合，保證合理結(jié)構(gòu)形態(tài)與經(jīng)濟(jì)性9張拉膜曲率一般為1/8 ~ 1/20，邊緣索曲率一般為1/8 ~ 1/12，特殊情況可為 1/5 -1/15。

膜面布置指膜面經(jīng)緯向的空間幾何方向排列，使膜面經(jīng)向纖維紗線與膜最大主應(yīng)力方向一致或盡量一致，緯向纖維紗線與另一主應(yīng)力方向基本一致，保證受力合理。膜面布置主要與膜結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成形式、連接構(gòu)造以及相應(yīng)的受力特點(diǎn)有關(guān)。膜面布置也基本決定了膜裁切線的方向，考慮必要的經(jīng)濟(jì)性。