張拉膜結(jié)構(gòu)建筑的設計核心在于控制結(jié)構(gòu)的邊界條件以及支承結(jié)構(gòu)的幾何形狀，從而找到滿足設計要求的好膜面形態(tài)。與傳統(tǒng)建筑設計相比，張拉膜結(jié)構(gòu)建筑設計是一個多專業(yè)間的相互協(xié)調(diào)過程。為了得到滿足功能要求的簡約設計，建筑師必須要與其他工程師緊密合作。
輕型張拉膜結(jié)構(gòu)設計學科始于20世紀50年代FreiOtto的皂膜試驗。自適應找形是他創(chuàng)建的新設計學派的基本概念。他提出的“極小曲面”理論開創(chuàng)了現(xiàn)代張拉膜結(jié)構(gòu)設計的先河?；谶@種理論，對于特定邊界條件得到的膜結(jié)構(gòu)表面積小，從而耗能少。這類張拉膜建筑的主要結(jié)構(gòu)特點是預應力在整個結(jié)構(gòu)中均勻分布。
以極小曲面為目標的自適應找形是輕利薄膜建筑的基礎。
平面邊界內(nèi)的極小曲面是平面。然而只要膜表面或邊界上有一點不在這個平面內(nèi)，得到的極小曲面上的每一點都會具有雙曲率。
雙曲面可以是正高斯曲率的（比如充氣式結(jié)構(gòu)），也可是負高斯曲率的（比如預應力張拉膜結(jié)構(gòu)）。負高斯曲面的正、負曲率半徑之和為零。
當負高斯膜面為折減面（reducedsurfaces）時，膜材用量少。由于結(jié)構(gòu)性能，膜結(jié)構(gòu)可以通過膜面形狀的大變形來重新分布局部集中荷載，而不會使該區(qū)域的膜面應力顯著增加。這些特性使膜結(jié)構(gòu)成為輕型結(jié)構(gòu)，即它在具有多變造型的同時，既能夠有效地承載又可保持外觀簡潔。這是張拉膜結(jié)構(gòu)建筑常常被認為具有震撼力美感的原因之一。
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