呼和浩(hao)特(te)膜(mo)結(jie)構不同于一般的傳統結(jie)構，由于呼和浩(hao)特(te)膜(mo)結(jie)構不存在(zai)穩(wen)定(ding)的無應(ying)(ying)力(li)狀態，需要施(shi)加一定(ding)就必領對曲(qu)面(mian)施(shi)加的預(yu)應(ying)(ying)力(li)作計算分析(xi)，保(bao)證曲(qu)面(mian)造(zao)型同時有一定(ding)的結(jie)構承載力(li)和剛度。

由于呼(hu)和(he)浩特膜結構設計(ji)的特殊性所以設計(ji)過程(cheng)需要分為兩個階(jie)段，形態(tai)分析階(jie)段和(he)荷載狀(zhuang)態(tai)分析階(jie)段。

1.形態分析階段

在形(xing)態(tai)分(fen)析階段中(zhong)包含初始（幾何）形(xing)態(tai)建(jian)立和(he)初始形(xing)態(tai)的確(que)定兩部分(fen)內(nei)容。

(1）初始(幾(ji)何）形(xing)態(tai)建立是建筑(zhu)師根據其設計經驗靈感和膜(mo)結構造型規律(lv)創造出(chu)的(de)建筑(zhu)形(xing)式，這(zhe)成為(wei)整(zheng)個膜(mo)結構體系進(jin)行(xing)深化的(de)基礎(chu)，立足于此(ci)，相(xiang)關的(de)工作步驟可(ke)以得(de)到(dao)相(xiang)應的(de)開展(zhan)。

(2）初始形(xing)(xing)態的(de)確定是(shi)結構師根據(ju)建筑師提供的(de)初始（幾(ji)何(he)）形(xing)(xing)態尋找(zhao)(zhao)(zhao)滿(man)足(zu)控制點邊(bian)界條件(jian)和初始預應力(li)(li)荷載平衡(heng)(heng)條件(jian)的(de)膜結構形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)，以(yi)及與之相關的(de)初始預應力(li)(li)分布。即通常所說(shuo)的(de) “找(zhao)(zhao)(zhao)形(xing)(xing)”。事實上，找(zhao)(zhao)(zhao)形(xing)(xing)的(de)目的(de)不僅僅是(shi)找(zhao)(zhao)(zhao)出一個滿(man)足(zu)平衡(heng)(heng)的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)，還包(bao)括對所找(zhao)(zhao)(zhao)出曲面(mian)的(de)預應力(li)(li)及剛度的(de)分析，或者(zhe)說(shuo)是(shi)對曲面(mian)的(de)病(bing)態判別及其(qi)修改。

總之，膜結(jie)構的 “自由造(zao)型” 需要(yao)滿足力學平衡。膜結(jie)構的造(zao)型設(she)計，需要(yao)建筑師與結(jie)構師共同完成。

2.荷載狀(zhuang)態分析階段

荷(he)載分析(xi)是檢驗結構能否在實(shi)際(ji)環境中風、雨(yu)或雪等荷(he)載作用下(xia)正常(chang)工作，不發生過大的變形(xing)和不出(chu)現褶皺和松弛。

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(you)結構師(shi)完成。

嚴格來講，在建筑、結(jie)(jie)構(gou)(gou)技術設計基本(ben)完成，繪制施工圖前，還應對確定(ding)(ding)的(de)造型進(jin)行(xing)裁(cai)剪(jian)(jian)分析(xi)。膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)裁(cai)剪(jian)(jian)分析(xi)是膜結(jie)(jie)構(gou)(gou)設計中的(de)一個關鍵技術。現有研究裁(cai)剪(jian)(jian)的(de)工作是在基于形(xing)狀判定(ding)(ding)和荷載分析(xi)后的(de)特定(ding)(ding)幾何外形(xing)上進(jin)行(xing)。

裁(cai)剪(jian)分(fen)(fen)析中(zhong)，最(zui)棘手(shou)的(de)(de)(de)(de)問題是(shi)(shi)考(kao)慮初始(shi)預應(ying)(ying)力(li)(li)造(zao)成的(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)經、緯方(fang)向的(de)(de)(de)(de)伸長對裁(cai)剪(jian)下料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)影響。由(you)于膜(mo)(mo)(mo)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)是(shi)(shi)張(zhang)力(li)(li)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種-其整體剛度(du)主要由(you)初始(shi)預應(ying)(ying)力(li)(li)提供。單片(pian)膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)裁(cai)剪(jian)和拼接是(shi)(shi)在無(wu)應(ying)(ying)力(li)(li)狀(zhuang)態下進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de)，而結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)張(zhang)成后膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)必領處于全張(zhang)力(li)(li)狀(zhuang)態，裁(cai)剪(jian)分(fen)(fen)析過(guo)程中(zhong)必須選定(ding)合適(shi)的(de)(de)(de)(de)裁(cai)剪(jian)式(shi)樣并精確確定(ding)連接坐標，把膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)由(you)空間(jian)的(de)(de)(de)(de)預應(ying)(ying)力(li)(li)狀(zhuang)態還(huan)原為(wei)平(ping)面的(de)(de)(de)(de)無(wu)應(ying)(ying)力(li)(li)狀(zhuang)態。所(suo)以(yi)，如何把膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)由(you)預應(ying)(ying)力(li)(li)狀(zhuang)態還(huan)原為(wei)無(wu)應(ying)(ying)力(li)(li)狀(zhuang)態是(shi)(shi)進(jin)行(xing)膜(mo)(mo)(mo)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)裁(cai)剪(jian)分(fen)(fen)析中(zhong)的(de)(de)(de)(de)關(guan)(guan)鍵技術，但這(zhe)個問題至今(jin)還(huan)未(wei)得(de)(de)到(dao)(dao)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)解決。由(you)于裁(cai)剪(jian)分(fen)(fen)析與膜(mo)(mo)(mo)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)、大小、曲率、材(cai)(cai)性(xing)等許多因素有關(guan)(guan)，使得(de)(de)目(mu)前各種裁(cai)剪(jian)方(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用均受到(dao)(dao)一(yi)定(ding)程度(du)的(de)(de)(de)(de)限制。根據(ju)已(yi)有的(de)(de)(de)(de)資(zi)料(liao)(liao)(liao)進(jin)行(xing)總結(jie)(jie)(jie)(jie)，裁(cai)剪(jian)分(fen)(fen)析方(fang)法(fa)(fa)總的(de)(de)(de)(de)來說(shuo)分(fen)(fen)為(wei)：物理模(mo)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)(fa)，幾何模(mo)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)(fa)，平(ping)衡模(mo)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)(fa)。正是(shi)(shi)由(you)于膜(mo)(mo)(mo)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)所(suo)用的(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)特(te)殊性(xing)決定(ding)了其結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)設計(ji)的(de)(de)(de)(de)特(te)殊性(xing)，區別于一(yi)般傳統的(de)(de)(de)(de)建筑設計(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)設計(ji)。