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隨著膜結構分析理論和設計施工經驗的不斷成熟和完善，膜結構已從眾多的現代建筑形式中異軍突起，越發地受到人們的青睞，吸引著眾多的建筑、結構工程師們來設計建造現代大中小型永久性或半永久性的膜結構建筑。同時也對膜材料的物理性能提出了更多的要求。
1. 高強度
膜材料是一種柔性織物，織物內部只有存在一定的應力場，才能獲得一定的剛度。因此，對于膜結構而言，任何情況下不允許膜中有無應力狀態。在高應力狀態下，膜材料的抗拉強度越高，越不易發生徐變和老化；其次，在大跨度膜結構中，膜中應力往往較大，且對膜的安全度要求較高，一般在長期荷載作用下，安全系數取６～８，在短期荷載作用下，安全系數�。�。安全系數考慮了以下幾種不利因素：膜材料本身的強度和彈性常數有較大的變異性；膜結構計算假定及計算結果的不精確性；膜材料雙向應力測試與實際情況的差異；紫外線照射下膜材的老化；動靜力下膜材的疲勞；膜材制作和施工過程中的劃傷和折疊等。因此，膜結構建筑中的膜材料必須具有較高的抗拉強度及抗撕裂強度。
2. 阻燃
膜建筑作為永久性或半永久性建筑，膜材本身必須應完全滿足有關建筑材料防火指標的要求。以日本膜結構大國為例：他們早在20世紀80年代就已把膜結構成功地應用于諸多大型公共建筑中，并且玻璃纖維布基涂敷聚四氟乙烯膜材料（PTFE材料）也早已通過了國家防火測試試驗，但至今仍沒把膜材料作為不燃材料列入國家建筑標準，只是要求針對每個建筑單體膜材通過防火測試，滿足要求即可。一般認為PTFE材料是不可燃材料，PVC材料是阻燃材料。
3. 耐久
膜材的耐久性不僅與其布基所用材料本身的性質有關，而且不同的涂層種類，對布基的保護程度各不相同，也影響著膜材的使用壽命。膜材老化的主要因素有：紫外線照射下，聚合物自身的化學不穩定；從膜的邊緣或劃傷處由于毛細虹吸水存在微生物的滋生而引起的發霉變質導致材料性質的退化。一般來說，PTFE材料的質保期在25年以上，PVC材料質保期在10年～15年，但到目前為止，PTFE材料工程有的已超過25年，PVC材料工程有的已超過20年，而繼續正常使用。
4. 自潔
自潔性就是膜材料本身的防污自潔性能。由于PVC材料對紫外線的化學不穩定性，尤其在夏日里陽光下，PVC涂層易離析發粘，粘附塵埃，且不易被雨水沖掉，影響觀瞻，減少使用壽命。因此，一般建筑用PVC膜材料，在PVC涂層外，再加一層PVF（聚氟乙烯）或PVDF（聚二氟乙烯）或有機硅面層，能有效地改善其自潔性。PTFE膜材料自身則具有很好的防污自潔性能，不需要添加任何面層材料。
5. 隔音
通常膜結構建筑位于市區內，有的建造在***繁華的鬧市區，特別是用于音樂、娛樂等大型文化活動場所，人們即不希望外部噪音傳入室內，干擾室內活動，也不希望室內聲音擴散出去，為此對建筑的隔音提出較高的要求。單層膜隔音僅有10dB左右，因此，單層膜結構建筑往往用于對隔音要求不是太高的活動場所，或者通常用巧妙的設計、構造等手段來提高其隔音性能。目前有人提出增加膜材料的質量可提高其隔音性能，但真正能達到令人滿意的性能指標，尚需待以時日。
6. 保溫隔熱
單層膜材料的保溫性能大致相當于夾層玻璃，如果某建筑物對保溫性能要求較高，就不得不考慮采用雙層或多層膜，但雙層或多層膜又損害了建筑物的透光性能，一般來說雙層膜的透光率在4%～8%左右。透光性是膜建筑很吸引人的一個特點，有時很難讓人在二者之間作出選擇。為使上述矛盾達到協調統一，針對某個建筑物就必須尋求一種特定的方法，如尋求一種透光性好的內層膜材料等。一般來說，就同類膜材料而言，其透光性越高，強度就越低。
膜結構所用的膜材料為具有高強、阻燃、耐久、自潔等特性的高強復合材料，一般由基布和涂層二部分組成�；贾饕捎酶邚娋壑w維或玻璃纖維絲編織而成，有平織和絞織等多種編織方法，不同的編織方法影響著膜材料的經緯向力學性能指標，提供膜的抗拉強度和抗撕裂強度等；涂層材料主要有聚四氟乙烯和聚氯乙烯，在一定程度上提高了膜材料各項強度指標，為提高膜材料的耐久、自潔等特性，表面往往有一層氟涂層或硅涂層，提供膜材料的耐火、耐久及防水、自潔等性能，決定著膜材料的物理特性。
膜材料是一種高強柔軟的織物，具有較高的抗拉強度，有一定的抗撕裂強度，但其平面內的抗壓、抗彎強度幾乎為零，抗剪強度也很低，并具有一定的各向異性和材料幾何非線性性質，使用時又易發生應力松弛和徐變，因而在膜結構分析計算中如何正確地確定膜材料的各項力學參數及本構關系將是一項極其繁瑣而又必不可少的事情。
在實際工程應用時，隨著膜材料品種的不同，膜中預應力一般在1～8kN/m，即使在***不利荷載工況下，膜中應力值也只是其抗拉強度的1/4～1/8，為簡便設計計算，一般可假定膜材料為正交異性的線彈性材料，由彈性力學理論可知，平面應力正交異性彈性材料的本構關系有如下形式。
所謂風洞試驗，就是將建筑物的縮尺模型置于一個特殊設計的管道內，用動力設備產生與實際情況近似的可控制的氣流，并借助一定的測量儀器，獲得所需的氣動力信息。建筑風洞也叫做大氣邊界層風洞，它要求對來流的模擬要滿足大氣邊界層的某些特征，如風剖面、湍流度等。風洞試驗還要滿足一系列的相似準則，如幾何相似、雷諾數相似等[3]。實際上，要完全滿足這些相似條件是不可能的，只能根據具體情況選擇那些起決定作用的相似條件。
膜結構風荷載的確定包含對結構表面風壓分布的預測，或者說是風載體型系數的確定，以及對結構在脈動風荷載作用下的動態響應的預測，或者說是風振系數的確定兩部分。盡管風洞試驗具有費用高、周期長、某些相似數無法準確模擬等缺點，但它仍然是目前研究鈍體繞流的主要方法。目前的風洞測壓試驗技術已比較成熟，借助大氣邊界層風洞，通過對剛性模型表面動態風壓的測量，所獲得的結果，可以基本滿足結構設計的要求。由于膜結構在荷載作用下的位移較大，結構位形的變化必然會對其周圍風場產生影響，從而改變其表面的風壓分布。所以膜結構的風致動力響應過程是一個典型的流固耦合（風與結構相互作用）過程。對這一動力過程的風洞試驗模擬必須采用氣動彈性模型。氣動彈性模型試驗涉及到大量的相似參數和復雜的觀測技術，技術難度大，目前國內外在這方面都還處于研究階段。
隨著計算機有限元技術的發展，一種將計算流體力學和計算結構力學結合起來，用計算流體力學來模擬結構周圍的風場、用計算結構力學來模擬膜結構，再借助某些參數的傳遞來實現兩者之間的耦合作用的所謂“數值風洞”技術受到了越來越多的重視。從理論上講，這種方法具有較強的準確度和廣泛的適應性。在實際操作上，還有很多技術問題有待于進一步探討。
通過風洞試驗，可以獲得建筑物表面任一測點的凈風壓。將此壓力除以一個特定的參考風壓（通常選擇梯度風壓或建筑物檐口高度風壓），得到一個無量綱系數，稱為壓力分布系數。值得注意的是，壓力分布系數和風載體型系數是不一樣的，即便是在同一個面上不同測點的壓力分布系數也是不一樣的。根據這些系數可以畫出建筑物表面的風壓等值線圖。在實際工程中，為了應用的方便，通常采用一個面上壓力分布系數的加權平均作為風載體型系數，以供設計參考。