膜结构汽车棚设计的特殊性

初始（几何）形态是膜结构造型的前期方案形状的集合。初始（几何）形态为进一步的结构“找形”提供边界条件和基础数据，为结构模型中的支座和边界类型选择提供依据。初始（几何）形态是建筑师创作的概念方案，在设计师的思想中是“最终”的造型，但事实上，由于膜结构设计的特殊性，这个概念造型仅仅是可能接近“最终”的造型，或者说是建筑师的目标造型。

由于膜结构的材料和结构设计的特殊性，建筑师的概念造型是还没有经过精确结构计算分析的“形”，在没有转化为计算机结构模型进行受力分析前，可以说它仅仅是空间虚拟的一个形态。此几何形态的优劣可以直接影响到结构的受力性能，而且膜结构的荷载分析、剪裁分析的节点设计都是建立在此几何形态基础上。所以，初始（几何）形态的结构可行性就显得尤为突出。

膜结构是一种典型的柔性结构，由于膜材料不能承受弯矩，不能承受剪力，也不能承受平面内的压力，同时膜结构又是高度柔性壳结构，完全靠施加预张力来维持其形状，因此膜结构的几何形态决定于预张力的大小和分布。膜结构一旦预应力合理施加，其抵抗外部荷载的途径就是通过结构的形状变化，也就是通过膜结构造型曲面从一种平衡状态转换到另一种平衡状态。这种平衡状态的转变依赖于支持膜结构的几何形状的预应力，其造型的变化幅度即是抵抗外部荷载的能力。

应当着重指出的是：预张力不是在施工过程中可随意调整的“安装措施”，而是在设计初始阶段就需反复调整确定的，在设计与施工全过程中务必确保的核心与关键。从这个意义上讲，没有经过精心设计适当预张力措施的膜体覆盖物，不属于膜结构建筑范畴。

因此，合理初始（几何）形态的建立是膜结构建筑设计的首要问题。