呼和浩特膜(mo)結(jie)(jie)構不(bu)同于一般的傳統(tong)結(jie)(jie)構，由于呼和浩特膜(mo)結(jie)(jie)構不(bu)存在穩定(ding)的無(wu)應(ying)力狀態，需(xu)要(yao)施加(jia)一定(ding)就必領對(dui)曲面施加(jia)的預應(ying)力作計算分析(xi)，保證曲面造型同時有一定(ding)的結(jie)(jie)構承(cheng)載力和剛度。

由于呼和(he)浩(hao)特膜結構設(she)計的特殊性(xing)所以設(she)計過程需要分(fen)為(wei)兩個(ge)階(jie)(jie)段，形態分(fen)析階(jie)(jie)段和(he)荷載(zai)狀(zhuang)態分(fen)析階(jie)(jie)段。

1.形態分析階段

在形(xing)態分析(xi)階段中包含初始（幾何）形(xing)態建立和初始形(xing)態的(de)確(que)定兩部分內容。

(1）初始(幾何）形態建(jian)立是建(jian)筑師根(gen)據其(qi)設(she)計(ji)經(jing)驗靈感和膜結構造(zao)型規律(lv)創(chuang)造(zao)出的建(jian)筑形式，這成為整個膜結構體系進(jin)行深化的基礎，立足(zu)于(yu)此(ci)，相關的工作步驟可(ke)以得到(dao)相應的開展(zhan)。

(2）初始(shi)形(xing)(xing)態的(de)(de)(de)確(que)定是(shi)結(jie)構(gou)師根據建筑師提供的(de)(de)(de)初始(shi)（幾何）形(xing)(xing)態尋找(zhao)滿(man)足(zu)控制(zhi)點邊界(jie)條件和初始(shi)預應力荷載平(ping)衡條件的(de)(de)(de)膜結(jie)構(gou)形(xing)(xing)狀，以及與之相關的(de)(de)(de)初始(shi)預應力分布。即通常(chang)所(suo)說(shuo)的(de)(de)(de) “找(zhao)形(xing)(xing)”。事實(shi)上，找(zhao)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)不僅(jin)僅(jin)是(shi)找(zhao)出(chu)一個滿(man)足(zu)平(ping)衡的(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀，還包括對所(suo)找(zhao)出(chu)曲面的(de)(de)(de)預應力及剛度的(de)(de)(de)分析，或(huo)者說(shuo)是(shi)對曲面的(de)(de)(de)病態判別及其修改。

總之(zhi)，膜結(jie)構(gou)的(de) “自由造型(xing)” 需要(yao)滿(man)足(zu)力學平衡。膜結(jie)構(gou)的(de)造型(xing)設計，需要(yao)建筑師與結(jie)構(gou)師共同完成。

2.荷載狀態分析階段(duan)

荷(he)載(zai)分析是檢驗結構能否(fou)在實際環境中風、雨或雪等(deng)荷(he)載(zai)作用(yong)下正(zheng)常工(gong)作，不(bu)(bu)發生(sheng)過大的變(bian)形和不(bu)(bu)出現褶(zhe)皺和松(song)弛(chi)。

從結構的設計、使用和美觀等角度來說，都不應出現膜面的褶皺和素的松弛現象。若不然，應重新進行形態分析，直到形態和荷載分析均達到要求。作用在張拉膜結構上的外荷載一般有自重、雪荷載、風荷載、溫度應力等，這些因素都會對膜結構的設計產生一定的影響，而決定最終的造型可能。因此，在膜結構設計過程中，需要在形態分析的基礎上，將材料的本構關系和荷載狀況輸人計算機，通過相應專業軟件計算可求出荷載作用下的張拉膜結構變形和單元應力狀態。同時，在進行荷載分析時，需要對計算的各單元中的最大應力和最小應力進行判斷。在迭代計算過程中若出現膜的褶皺或松弛情況，應相應修改其單元本構矩陣后再進行下一步迭代計算，以達到最后的受力體系的平衡。這一環節主要由結構(gou)師(shi)完成。

嚴格來講，在建筑、結構(gou)技(ji)術(shu)設計基本完成，繪制施工圖(tu)前，還(huan)應對(dui)確定的(de)造(zao)型進行裁(cai)(cai)剪(jian)分(fen)析(xi)。膜結構(gou)的(de)裁(cai)(cai)剪(jian)分(fen)析(xi)是膜結構(gou)設計中的(de)一(yi)個關鍵技(ji)術(shu)。現有研究裁(cai)(cai)剪(jian)的(de)工作是在基于形(xing)(xing)狀(zhuang)判(pan)定和荷載分(fen)析(xi)后的(de)特(te)定幾何外形(xing)(xing)上進行。

裁(cai)剪分(fen)析中(zhong)，最棘手的(de)(de)(de)問(wen)題是考(kao)慮初(chu)始(shi)預(yu)應(ying)(ying)(ying)力造成的(de)(de)(de)膜材(cai)經、緯方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)伸長對裁(cai)剪下料(liao)的(de)(de)(de)影響。由于膜結(jie)構(gou)(gou)(gou)是張(zhang)力結(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)-其整體剛度主要由初(chu)始(shi)預(yu)應(ying)(ying)(ying)力提供。單片(pian)膜材(cai)的(de)(de)(de)裁(cai)剪和拼接是在無(wu)應(ying)(ying)(ying)力狀(zhuang)態(tai)下進行(xing)的(de)(de)(de)，而(er)結(jie)構(gou)(gou)(gou)張(zhang)成后膜材(cai)必領處于全張(zhang)力狀(zhuang)態(tai)，裁(cai)剪分(fen)析過(guo)程(cheng)中(zhong)必須選(xuan)定合適的(de)(de)(de)裁(cai)剪式(shi)樣并精確(que)(que)確(que)(que)定連接坐(zuo)標，把(ba)膜材(cai)由空間的(de)(de)(de)預(yu)應(ying)(ying)(ying)力狀(zhuang)態(tai)還(huan)原(yuan)為(wei)平面的(de)(de)(de)無(wu)應(ying)(ying)(ying)力狀(zhuang)態(tai)。所以，如何把(ba)膜材(cai)由預(yu)應(ying)(ying)(ying)力狀(zhuang)態(tai)還(huan)原(yuan)為(wei)無(wu)應(ying)(ying)(ying)力狀(zhuang)態(tai)是進行(xing)膜結(jie)構(gou)(gou)(gou)裁(cai)剪分(fen)析中(zhong)的(de)(de)(de)關鍵技術，但這(zhe)個問(wen)題至今還(huan)未(wei)得到很好的(de)(de)(de)解決(jue)。由于裁(cai)剪分(fen)析與膜結(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)、大小、曲率、材(cai)性等許多因素有關，使(shi)得目前(qian)各種(zhong)裁(cai)剪方(fang)(fang)法的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用均受到一(yi)(yi)定程(cheng)度的(de)(de)(de)限制。根據已有的(de)(de)(de)資料(liao)進行(xing)總(zong)結(jie)，裁(cai)剪分(fen)析方(fang)(fang)法總(zong)的(de)(de)(de)來(lai)說分(fen)為(wei)：物(wu)理模(mo)型方(fang)(fang)法，幾何模(mo)型方(fang)(fang)法，平衡模(mo)型方(fang)(fang)法。正是由于膜結(jie)構(gou)(gou)(gou)所用的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)特(te)殊性決(jue)定了(le)其結(jie)構(gou)(gou)(gou)設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)特(te)殊性，區別于一(yi)(yi)般傳統(tong)的(de)(de)(de)建筑設計(ji)(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)(gou)設計(ji)(ji)。