在物理學(xué)看來在各種荷載組合作用下，膜面各點(diǎn)的最大主應(yīng)力應(yīng)滿足下列要求 δmax≤ƒ ƒ≤ε*ƒk/γr式中δmax-----在各種荷載組合作用下的最大主應(yīng)力值； ƒ -----對應(yīng)于最大主應(yīng)力方向的膜材拉伸強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ƒk ----- 膜材拉伸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； ε --- 強(qiáng)度折減系數(shù)，對處于一般部位的膜材ε= 1.0；對處于連接節(jié)點(diǎn)處和邊緣部位的膜材ε=0.75； γr ---- 膜材抗力分項(xiàng)系數(shù)，對第一類荷載效應(yīng)組合γr=5.0；對第二類荷載效應(yīng)組合γr=2.5。 在第一類荷載效應(yīng)組合下，膜面不得出現(xiàn)松弛。膜面的折算應(yīng)力應(yīng)滿足下列要求δmin>δp 式中δmin---- 在各種荷載組合作用下的最小主應(yīng)力值； δp―- 維持膜結(jié)構(gòu)曲面形狀所需的最小應(yīng)力值，可取初始預(yù)應(yīng)力值的25%。

第二類荷載效應(yīng)組合下，遮陽棚膜面由于松弛而引起的褶皺面積不得大于膜面面積的10% 膜結(jié)構(gòu)的索在第一類荷載效應(yīng)組合下均應(yīng)處于受拉狀態(tài)，在第二類荷載效應(yīng)組合下，索退出工作不應(yīng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。

當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生較大應(yīng)力或變形時(shí)，應(yīng)返回初始形態(tài)確定階段對膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。通常可調(diào)整初始預(yù)應(yīng)力大小和分布、調(diào)整結(jié)構(gòu)外形或增加加強(qiáng)索的數(shù)量等。

出現(xiàn)松弛將降低膜結(jié)構(gòu)的剛度，在風(fēng)荷載作用下易發(fā)生劇烈振動(dòng)，甚至導(dǎo)致膜材撕裂。此外松弛還將影響結(jié)構(gòu)的美觀和排水性能。因此，應(yīng)盡量避免膜材在正常使用狀態(tài)（第一類荷載效應(yīng)組合）下出現(xiàn)松弛。

索是膜結(jié)構(gòu)中的重要受力構(gòu)件，一旦處于受壓狀態(tài)，就有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體，因此規(guī)定，索在第一類荷載效應(yīng)組合下均應(yīng)處于受拉狀態(tài)。

膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了保證結(jié)構(gòu)體系的整體穩(wěn)定外，還應(yīng)保證在局部膜片破壞或局部索退岀工作時(shí)不致引起結(jié)構(gòu)整體失效。由于膜材在拉應(yīng)力作用下存在松弛、徐變等問題，張拉式膜結(jié)構(gòu)在正常使用1 ~2年后需要進(jìn)行第二次張拉，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮二次張拉對結(jié)構(gòu)整體的影響，由于材料自身存在老化問題，各類膜材均有一定的使用年限。對于永久性建筑，當(dāng)膜材達(dá)到使用年限或部分膜片在使用期間出現(xiàn)破損時(shí)，需要進(jìn)行更換，這一點(diǎn)在結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)時(shí)宜予以考慮。

在按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，膜結(jié)構(gòu)的變形不得超過規(guī)定的限值。對于整體張拉式和索系支承式膜結(jié)構(gòu)，其最大整體位移在第―類荷載效應(yīng)組合下不應(yīng)大于跨度的1/250或懸挑長度的1/125；在第二類荷載效應(yīng)組合下不宜大于跨度的1/200或懸挑長度的1/100。對于桅桿頂點(diǎn),在第二類荷載效應(yīng)組合下，其側(cè)向位移值不宜大于桅桿長度的1/250。對于骨架支承式膜結(jié)構(gòu)，其最大位移應(yīng)符合有關(guān)骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，更多咨詢請瀏覽新十杰膜結(jié)構(gòu)。