對于膜結(jié)構(gòu)而言,在沒有施加預(yù)應(yīng)力之前,是沒有結(jié)構(gòu)剛度的,也就是說膜結(jié)構(gòu)任何時候不存在無應(yīng)力狀態(tài)。由于膜材料本身沒有抗彎剛度,其曲面形狀與預(yù)應(yīng)力的大小和分布是一一對應(yīng)的,因此在控制點坐標(biāo)確定后,給定一合理的預(yù)應(yīng)力值及其分布,才能確定合適的膜曲面形狀。預(yù)應(yīng)力值的大小與分布是需根據(jù)多方面的條件進行反復(fù)調(diào)整后綜合確定的,這個過程叫找形分析。此過程與方案設(shè)計過程往往密不可分,需反復(fù)調(diào)整方可既滿足建筑形狀的要求又保證結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟合理及安全可靠。
膜結(jié)構(gòu)的控制荷載通常是風(fēng)載和雪載。在荷載作用下膜結(jié)構(gòu)的變形較大,因此精確計算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力分布要用幾何非線性方法進行。根據(jù)不同工況下計算出的索、膜、梁、桿等結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的內(nèi)力分布的更不利情況,來選定索、膜等材料的型號及尺寸,確定詳細(xì)的節(jié)點做法及構(gòu)造措施等。因此,經(jīng)濟安全的索建筑必須經(jīng)過仔細(xì)地內(nèi)力分析后才能完成,不是憑經(jīng)驗拍在腦袋就能確定的了的,是不能用搭帳篷的的傳統(tǒng)思想不設(shè)計膜結(jié)構(gòu)的。
荷載分析的另一個目的是檢驗確定索、膜中初始預(yù)張應(yīng)力,一般不說在找形分析時先根據(jù)經(jīng)驗假定一預(yù)應(yīng)力值一預(yù)應(yīng)力值及分布,然后經(jīng)荷載分析來判斷其合理性,即預(yù)應(yīng)力的大小與分布應(yīng)使在更不利工況下必須滿足使用要求、整體和局部位移要求及排水功能等要求。