膜結構的形態(tài)是多種多樣的。從其基本構成來(lái)看,絕大多數是由鞍形、傘形、拱支式和脊谷式這四種基本形狀演變而來(lái)的。
1、鞍形
鞍形曲面由四個(gè)不共面的角點(diǎn)和連接角點(diǎn)的邊緣構件圍合而成,是典型的互反曲面形式,在這四個(gè)角點(diǎn)中,通常有兩個(gè)對角點(diǎn)為高點(diǎn),另兩個(gè)為低點(diǎn)。鞍形膜結構的邊緣構件可以是混凝土梁或空間鋼桁架,即形成所謂的剛性邊界;也可以采用邊索,通過(guò)對其施加較大的預張力形成柔性邊界。由于柔性邊界可以較好地適應膜面的變形,避免膜面在安裝和受荷過(guò)程中出現褶皺,因而較為常用。鞍形膜結構的適用跨度較小,一般多用于膜結構小品中。

2、傘形
傘形膜結構也是常見(jiàn)的張拉膜結構形式之一。這種結構形式的特點(diǎn)在于,膜單元的周邊相對位置較低,多固定在剛性邊梁或柔性邊索上;在膜單元的中部設有一個(gè)或多個(gè)高點(diǎn),多通過(guò)獨立柱、飛柱或懸掛環(huán)的支承來(lái)實(shí)現;整個(gè)膜面呈錐形。為了避免在高點(diǎn)附近的膜材內部應力過(guò)大,當膜單元跨度較大時(shí),可在高點(diǎn)和邊界支承點(diǎn)之間設置脊索,以改變結構內部的傳力路徑,避免膜材出現應力集中。傘形曲面還可以倒置應用于工程中。

3、拱支式
拱支式膜結構以拱為膜材提供連續的支承點(diǎn),結構平面多為圓形或近似橢圓形。當跨度較大時(shí),常在中間拱與下部邊緣構件之間布置正交索網(wǎng)。拱支式膜結構多用于封閉式建筑中。
4、脊谷式
脊谷式膜結構是在兩高點(diǎn)之間布置相互平行的脊索、在兩低點(diǎn)之間布置谷索,高低相間,曲面呈波浪形;脊索和谷索之間的膜面形成負高斯曲率曲面。當結構跨度較大或荷載較大時(shí),還可在脊索和谷索之間適當布置一些橫向的加強索。脊谷式膜結構的結構平面多呈矩形。