文档介绍：二级结构专业辅导：膜结构设计
膜构造的设计可分为三个步骤：
(1)找出一个初始平衡外形；
(2)各种荷载组合下的力学分析以保证安全；
(3)裁剪制作。兴旺国家从六十年月起开头提出多种计算方法，
到目前为止以有限元法
二级结构专业辅导：膜结构设计
膜构造的设计可分为三个步骤：
(1)找出一个初始平衡外形；
(2)各种荷载组合下的力学分析以保证安全；
(3)裁剪制作。兴旺国家从六十年月起开头提出多种计算方法，
到目前为止以有限元法为最先进、最普遍被采纳的方法。而单元类型皆为三角形平面常应变单元，该方法是从刚性板壳大变形理论移植过来的。
从以下分析可以看到，膜构造作为只能抗拉的软壳体是不相宜采纳这种平面单元的，由于对于刚性壳体来说，这种平板单元可以看成平面应力单元和平板弯曲单元的组合，其单元刚阵可以由这两种单元刚阵合并而成。而膜构造作为软壳体是不能抗弯的，只能靠薄膜曲面的曲率变化，从而引起膜外表中内力重分布来反抗垂直于曲面的外荷载。假如还是采纳这种只有平面内应力的板单元，则应变的线性局部将不反映平面外z方向位移的影响，这导致单元不包含z方向节点反力，就每个单元来说静力是不平衡的。所幸的是应变的非线性局部考虑了z向位移的影响，使得各单元合并起来的总的平衡方程通过不断迭代能似到达平衡，缺点是需要过多的平面内位移来满意平衡的要求，而实际状况是只需要肯定的平面外和平面内的位移及曲率变化就可以了。
考虑到这些，我国膜构造技术人员在国际上首次采纳曲面膜单元，应变的线性局部引入了z向位移及单元的曲率和扭率，非线性局部仍旧保存z向位移的影响项。这样无论是每个单元还是各单元合并后的平衡方程都能很简单满意，迭代次数大为削减，而变形结果也更符合真实状况。而且由于单元内各点应力都不一样，据此推断皱折是否消失会更为准确。最终求出的每个单元的曲率和扭率对于推断初始找形的正误和优劣以及裁剪下料都能供应许多特别有用的信息。
用曲面有限单元建立的膜构造找形及内力计算方法微小曲面具有特别完善的外表外形和应力状态，是膜构造最合理的抱负初始状态。所谓微小曲面是指在给定边界条件下面积最小的曲面。在这个曲面上任意一