1 . —般規定

《建筑結構可靠度設計統一標準》〔08 50068—2001〕規定，建筑設計基準期為25年、50年、100年，25年為臨時性建筑，50年為一般工業與民用建筑，100年為特別重要建筑。

膜結構設計總的原則應與此相適應，然而一般膜材的使用壽命、建筑物理特性及特殊功能膜建筑都難以符合此原則。因此，應以主體結構作為設計基準期，對膜維持統一可靠度，但設計基準期降低。

膜結構的計算主要包括初始形態分析、荷載效應分析和裁剪分析。膜結構的初始形態確定、荷載效應分析、裁剪設計是相互影響、相互制約的過程，需要反復調整。同時還要考慮施工過程的實現，如施工工藝、初始預張力等問題。

初始形態分析主要是確定滿足一定初始應力分布的膜結構在自平衡狀態下的幾何形狀。荷載效應分析主要是計算在荷載作用下滿足靜力平衡條件的結構內力和位移。裁剪分析主要是將空間膜曲面適當剖分并展開為平面，計算確定預張力影響下膜材的裁剪下料圖。

2. 膜結構的非線性

幾何非線性

幾何非線性指在大變形情況下應變與位移之間的非線性關系。當結構的位移較大時，應變與位移成非線性關系，這意味著結構本身產生了大位移或大轉動。所謂大，不一定是指量值很大，而是指不計及這種位移或轉動時，會導致計算結果出現很大誤差，甚至使分析計算無意義。

幾何非線性效應一般可分為以下四類：

（1）大位移（或大轉動）、小應變結構在一定載荷下，盡管應變比較小，但會產生較大的位移，這時必須考慮變形對求解過程的影響，平衡條件等應考慮變形后位形。這樣一來，控制方程將體現出明顯的非線性。這種幾何非線性效應表示為由于結構變形導致的單元 空間方位變化而引起的結構剛度變化。

（2）大位移、大應變典型的問題如金屬的成形過程分析，材料在荷載作用下可能出現的較大非線性彈性應變。處理這類大應變問題時除了采用非線性的平衡方程和幾何關系以外，由于大應變的特點，還需要引人相應的應力-應變關系，很多大應變問題和材料的非彈性性質相聯系。

（3）應力剛化結構的面外剛度可能大大地受結構中面內應力狀態的影響。面內應力和橫向剛度之間的耦合，通稱為應力剛化。薄的、高應力的結構，如纜索或薄膜結構，是最明顯的應力剛化的例子。該分析功能適用于任何結構，但最適合于抗彎較弱的結構。

（4）旋轉軟化 旋轉軟化是指動態質量效應調整（軟化）旋轉物體的剛度矩陣。

由于膜結構中的索、膜構件只能承受拉力、不能.承受壓力和彎矩作用，對外荷載的抵抗主要通過變形來實現，因而膜結構在外荷載作用下變形較大，計算時應考慮結構的幾何非線性。四種幾何非線性效應中，膜結構建筑的計算分析中涉及（1）和（3）。

材料非線性

膜材是非線性材料，其應力-應變曲線在應力較大時變化較大，但通常設計應力比斷裂強度小得多，因此計算時可近似認為膜材是線彈性的，但應考慮膜材的各向異性。