張拉膜結構建筑之所以能滿足大跨度自由空間的技術要求，關鍵的一點就是其有效的空間預張力系統。有人把張拉膜結構建筑稱為預應力軟殼，是預張力使軟殼各個部分（索、膜）在不利荷載下的內力始終大于零（永遠處于拉伸狀態），從而使軟殼成為空間整體工作的結構媒體和建筑圍合材料，雙棲于建筑與結構兩界。預張力在張拉膜結構建筑中的關鍵作用是：
膜結構的 次集中展示并引起社會廣泛關注與興趣的是在1970年日本大阪萬國博覽會上。由于日本是個多地震，且博覽會會址的地址條件較差，各國與工程 師便紛紛選擇了膜結構這種自重輕、抗震性能好、施工速度快且形態各異的結構形式作為臨時展館，如巨大而扁平的美國館、彩虹狀的富士館、蘑菇形的休息大廳、 云一樣的節日廣場等。后來人們普遍認為這次博覽會是薄膜結構系統的、商業的向外界展示的開始，是建筑業的一次個革命。猶如1851年倫敦博覽會上水晶宮向 人們展示工業化時代建筑的來臨一樣，該次博覽會表明柔性結構體系已成為一種重要的空結構形式，并展示出了其廣泛的應用前景。

膜結構建筑的膜面屋頂和其他屋頂材料相比不易積雪，只要有比較小的傾斜角度積雪就會自動滑落。而且，由于膜材料的熱傳導率較小，如果采用融雪設備可以進行細致的融雪操作，充分發揮加熱裝置的效果，屋頂坡度可以更小。
膜結構中的膜材是一種具有高強度、柔韌性好的薄膜材料，膜結構建筑具有耐熱性、耐氣候性、耐藥物性、高強度、防火等特性，因此，對抗多雪天氣，自然是不在話下了。

膜結構是建筑結構中新發展起來的一種形式，它以性能優良的織物為材料，或是向膜內充氣，由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結構將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結構體系。自從1970年代以來， 膜結構在國外已逐漸應用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務設施等大跨度建筑中。 膜結構已成為結構設計選型中的一個主要方案。成為化纖紡織品應用的一個重要領域。近年來在中國建筑 結構中也有長足的進展。 大阪萬國博覽會中的美國館采用了氣承式空氣 膜結構。這個擬橢圓形、軸線尺寸為 140m×83.5m的展覽館是世界上個大跨度的 膜結構，而且是采用了聚氯乙烯(PVC)涂層的玻璃纖維織物。作為一種真正的現代工程結構，大阪萬國博覽會的展覽館標志著 膜結構時代的開始。自此以后， 膜結構在世界范圍內得到了迅猛的發展。從跨度來說,美國龐提亞克的"銀色穹頂"氣承式空氣 膜結構的平面有234.9m×183m,開始采用聚四乙烯(PTFE)涂層的玻璃纖維織物，類似的大型體育館在北美就建了九座。從面積來說,沙特阿拉伯吉大機場候機大廳的懸掛膜結構占地42萬m2。作為 膜結構一種新形式，索穹頂于1988年先用在漢城的體操館與擊劍館，其后又在一些體育建筑中得到推廣。千年穹頂以其特的 膜結構，顯示了當今建筑技術與材料科學的發展水平。

張拉時，膜面的預張力需達到設計預張力水平；松弛的膜面要及時進行二次張拉；發生膜面積水情況要及時人工協助排水，并采取相應的補救、修改措施。
目前國內膜結構發展振奮人心，隨著一些大型體育館、候機大廳等建設以及2010年上海世博會和廣州亞運會等國際盛會的舉辦，為我國膜結構的發展帶來了機遇和挑戰。尤其在膜材方面，我國起步晚，技術水平低，大部分膜材還主要依靠進口。PTFE、PVC和表面改性的PVC、ETFE等膜材是市場的主流，應用比較廣泛。我國已有PTFE膜材的自主知識產權，性能也基本達到國外同類產品的要求。很多公司、科研單位以及高校進行PVC表面涂層材料的研究，如PVDF、納米TiO2表涂劑等的研究已初見成效，另外在表面防污自潔處理方面的研究如仿生荷葉構筑微粗糙表面也開始起步。在引進世界的生產設備和工藝技術的同時，加緊消化吸收并改進創新，盡快開發適合我國市場需求的膜材表面處理技術，對提升我國整個產業用紡織品產品檔次和市場競爭力都具有重要意義。
膜結構的穩定依賴于膜內預應力的保持。預應力的水平影響膜在荷載作用下的變形。如果預應力太低，膜就會產生較大位移，在風作用下發生顫振。
因為膜材在荷載的持續作用下會產生松弛和徐變，所以在使用期間膜內預應力會發生變化。用于特構的膜材性能可以通過雙軸試驗來確定，并應用于預應力設計中。處理膜材料在使用期內產生的松弛和徐變的處理方法有兩種，其一是安裝時施加一個較高的初始應力，其二是使用一段時間之后實施二次張拉。
負責結構設計的必須預先給出施工完成后的預應力水平，以便在結構建成后進行核實。而且也必須確定每隔多長時間用何種方式量測一次預應力水平。
預應力水平監測既可以通過推動膜材或者感覺扣帶（小的結構）對側向位移的抵抗力等簡單方法得到，也可以通過張力計、測壓元件或者幾何測量的方式進行現場測試得到。
何時需要對結構實施二次張拉由維護設計確定的預應力水平決定。只有設計了可調節的部件（比如：索頭的花籃螺栓、支承柱的伸縮桿等）才可能實現二次張拉。很多結構都被設計成使用壽命內能夠保持預應力。二次張拉常常不能實現。對于這種情況，雙軸測試和膜材裁剪的長度補償及加工制作中的容差控制都應該予以特別重視或采用方法。
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